Auteurs - Dyrassa | Education

11111111

1

Auteurs :

AHMED SARGHINI MUSTAPHA ZERKOUNI

1ère année du cycle secondaire collégial

Physique/ChimieGUIDE DE L'ENSEIGNANT

DAR NACHR EL MAARIFA

Edition : Dar Nachr El Maarifa 10, Avenue El Fadila, O.I., CYM - Rabat - MarocTél. : 05 37 79 69 14/38 - 05 37 79 57 02 - Fax : 05 37 79 03 43E-mail : [email protected] [email protected] web : www.darnachralmaarifa.ma

Edition : 2018

Dépôt légal : 2018MO1737

ISBN : 978-9954-688-75-5

Guide de l'enseignantUnivers Plus de Physique Chimie - 1ère année du cycle secondaire collégial

Equipe pédagogique coordonnée par :Ahmed Sarghini - Mustapha Zerkouni

Sommaire

Préface ............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 4

Partie 1 : Cadre méthodologique ......................................................................................................................................................................... 5

1. Enseignement de la physique chimie au collège ...................................................................................................................... 6

2. Compétences visées ............................................................................................................................................................................................................................... 6

3. Orientations pédagogiques ................................................................................................................................................................................................... 7

3.1. Objectifs d'apprentissage ....................................................................................................................................................................................................... 7

3.2. Aspects méthodologiques .................................................................................................................................................................................................... 8

3.2.1. Les prérequis .................................................................................................................................................................................................................................... 9

3.2.2. Démarche méthodologique ...................................................................................................................................................................................... 9

3.2.3. Méthodes pédagogiques .......................................................................................................................................................................................... 10

3.2.4. Evaluation des apprentissages ........................................................................................................................................................................... 14

4. Supports didactiques ..................................................................................................................................................................................................................... 15

Partie 2 : Structuration du Programme ........................................................................................................................................ 17

1. Place du programme au collège .............................................................................................................................................................................. 18

1.1. Place du programme de la discipline le long du cycle ................................................................................................... 18

1.2. Place du programme de la discipline par rapport aux autres disciplines ...................................... 19

2. Programme et volume horaire .................................................................................................................................................................................... 20

2.1. Enveloppe horaire globale ............................................................................................................................................................................................. 20

2.2. Programme scolaire .................................................................................................................................................................................................................. 20

2.2.1. Partie 1 : Matière et environnement ............................................................................................................................................................. 20

2.2.2. Partie 2 : Électricité .............................................................................................................................................................................................................. 23

3. Objectifs d'apprentissage ..................................................................................................................................................................................................... 24

4. Planification des activités d’apprentissage ...................................................................................................................................... 27

4.1. Planification des activités d’apprentissage durant le semestre 1 ................................................................ 27

4.2. Planification des activités d’apprentissage durant le semestre 2 ................................................................ 29

Partie 3 : Fiches didactiques des leçons ........................................................................................................................................ 33

1. Structure de la fiche didactique ............................................................................................................................................................................... 34

2. Fiches didactiques de la partie : Matière et environnement ........................................................................ 34

3. Fiches didactiques de la partie : Électricité ....................................................................................................................................... 64

4

PréfaceLe présent «Guide du professeur» constitue un document d’accompagnement pour

le manuel «Univers Plus de physique chimie» de la première année du cycle secondaire

collégial. Il est destiné à différents acteurs pédagogiques intéressés par l’enseignement de

la physique chimie au collège et surtout les enseignants, dans le sens de leur permettre une

bonne exploitation du manuel de l’élève et une bonne gestion des séances de cours.

Ce guide a été conçu comme outil pédagogique pour deux raisons :

- Renforcer la maitrise des concepts didactiques en relation avec les références selon

lesquelles ont été construites les différentes leçons;

- Comprendre la méthodologie de gestion des leçons et des activités d’apprentissage

telle que traduite dans le manuel de l’élève.

Ce guide se compose de trois parties qui se complètent ente elles, ces parties sont :

Un cadre méthodologique: ce cadre présente les références de base de l’enseignement

de la physique chimie au collège et selon lesquelles sont construites les leçons,

ainsi que les orientations pédagogiques qui doivent encadrer les pratiques

d’apprentissage et d’évaluation lors des séances de cours.

Une structuration du programme : elle décrit le programme à enseigner en termes

de contenu, de volume horaire et d’objectifs ou acquis d’apprentissage ;

objectifs et ses prérequis avec les questions supports qui orientent l’apprentissage

ainsi que les supports didactiques qui seront utilisés. Elles présentent également

les activités d’apprentissage et d’évaluation formative avec des indications

pédagogiques qui explicitent la façon dont les différentes leçons seront menées.

Nous espérons que ce guide centré sur l’essentiel d’ordre pédagogique et méthodologique,

constitue une valeur ajouté et permettra à l’enseignant du collège d’effectuer sa tâche

d’enseignement dans de bonnes circonstances et avec un rendement meilleur.

Les auteurs

4

55

CADRE MÉTHODOLOGIQUE :1. ENSEIGNEMENT DE LA PHYSIQUE CHIMIE AU COLLÈGE

2. COMPÉTENCES VISÉES

3. ORIENTATIONS PÉDAGOGIQUES

4. SUPPORTS DIDACTIQUES

Partie 1

6

1 - Enseignement de la physique chimie au collège

L’enseignement de la physique chimie au collège occupe une place importante dans le curriculum

du cycle collégial. Il vise à instaurer chez les élèves une culture scientifique intégrée qui tient compte de

ce qui se passe dans l’entourage de l’élève et dans la vie courante. Cet enseignement permet d’une part

l’acquisition de connaissances scientifiques et d’autres part le développement de savoir-faire en termes

d’habiletés et d’attitudes. L’élève est amené à étudier un certain nombre de phénomènes physiques

simples, les expliquer et aussi à apprendre des méthodes et des techniques de mesure en manipulant

du matériel didactique spécifique à la physique chimie. Cet enseignement lui permettra d’enrichir son

savoir et savoir-faire, développer l’aspect méthodologique, l’observation et apprendre à penser et agir.

Dans cette approche, les nouvelles technologies de l’information et la communication jouent un rôle

fondamentale pour faciliter l’apprentissage, le rendre plus efficace et permanent. Le développement

des attitudes est également une des orientations préférentielle de cet enseignement dans le sens de

permettre à l’élève d’avoir de bonnes pratiques, un comportement favorable en vers son entourage et

l’environnement.

Dans ce sens, le programme de physique en première année du collège permet d’apprendre de

nouvelles concept et notions liés à des phénomènes physiques et chimiques se rapportant à deux

grandes parties :

- La matière et l’environnement en premier semestre;

- L’électricité au second semestre.

Les notions développées en première année du collège constituent une base de prérequis pour

aborder les notions relatives à la matière et l’électricité présentes dans les programmes de la deuxième

année et la troisième année du collège. Ces notions connaitront un développement dans les autres

années du cycle sous un autre aspect, et trouveront une extension dans d’autres disciplines enseignées

dans le même cycle.

2 - Compétences visées

L’enseignement de la physique-chimie, dans le cycle secondaire collégial, vise à développer un

certain nombre de compétences en tenant compte des connaissances ciblées dans les programmes

scolaires de chaque niveau, et du niveau des élèves lorsqu’il s’agit du degré de complexité des situations

problèmes.

Les compétences visées sont les suivantes :

* Compétence générale

- Utiliser des concepts, des modèles, des méthodes et des techniques pour analyser et expliquer

des phénomènes physiques et chimiques, et reconnaitre leur évolution.

- Mobiliser les savoir, savoir-faire, les ressources et moyens spécifiques à la physique-chimie et

7

quelques outils mathématiques pour résoudre des situations problèmes liées à différents champs

étudiés (matière, électricité, optique, mécanique), tout en préservant la santé, la sécurité et le

respect de l’environnement.

- Utiliser les nouvelles technologies de l’information et de la communication comme support

didactique et les mettre au service de l’acte d’apprentissage et de son développement.

* Compétences disciplinaires

Ces compétences seront développées le long du cycle collégial. En relation avec le programme

scolaire, l’élève doit être capable de :

- Mobiliser de façon intégrée des savoirs, des méthodes, des techniques et des attitudes (concernant

les propriétés physiques et chimiques de la matière, les transformations physiques et chimiques,

les modèles qui les décrivent et les lois qui les régissent) pour résoudre des situations problèmes

liées à l’utilisation des ressources naturelles, leur rationalisation et à la préservation de la santé et

l’environnement.

- Mobiliser de façon intégrée des savoirs, des méthodes, des techniques et des attitudes (concernant

les propriétés du courant et de la tension électriques, la fonction d’un dipôle dans un circuit ou

un montage électrique, l’énergie électrique, la puissance électrique et les dangers du courant

électrique) pour résoudre des situations problèmes liées au transport de l’énergie électrique, sa

rationalisation et à la sécurité de l’homme et des outils électriques domestiques.

3 - Orientations pédagogiques

3.1. Objectifs d’apprentissage

Le développement des savoir et savoir- faire en première année du collège comme dans le reste du

cycle prends deux aspects :

- l’acquisition de connaissances scientifiques traduit en termes d’objectifs ou acquis d’apprentissage;

- le développement des habiletés et des attitudes.

* Acquis d’apprentissage

Ces acquis sont liés aux différentes unités et leçons et sont formulés en début de chaque leçon

dans le manuel scolaire. Ces acquis déclarés dans les programmes officiels constituent des élements

fondamentales à maitriser et sur la base desquels sont construites les activités présentées dans le manuel

scolaire. Ces acquis seront explicités dans la partie 2 consacrée à la structuration du programme,

ils représentent pour chaque partie, les connaissances et habiletés que l’élève est sensé connaitre,

comprendre et réaliser à la fin de d’apprentissage.

* Habiletés et d’attitudes

Les activités scientifiques proposées dans chaque unité d’apprentissage ne visent pas seulement

l’acquisition de connaissances ; elles sont aussi des occasions pour développer des habiletés scientifiques

très importantes dans le cursus de formation personnelle.

8

Parmi les habiletés et les attitudes à développer, on cite à titre d’exemple :

Utiliser : les symboles - les conventions - les unités - l’ordre de grandeur - les définitions - les

lois - les principes - les modèles - les formules - les relations…

Réaliser une observation continue d’un phénomène;

Décrire et expliquer un phénomène.

Formuler un questionnement ou un problème;

Elaborer une hypothèse plausible permettant de résoudre un problème donné;

Proposer un protocole expérimental;

Proposer le schéma d’un montage expérimental;

Distinguer les différentes parties d’un montage expérimental et déterminer la fonction de

chaque partie;

Exploiter les données expérimentales, les analyser et en tirer des conclusions ;

Prévoir les dangers possibles en situation expérimentale et utiliser les moyens de sécurité

adéquats;

Mobiliser les ressources adéquates pour résoudre un problème;

Organiser les étapes de résolution d’un problème;

Elaborer des modèles explicatifs de phénomènes scientifiques;

Utiliser les outils mathématiques, les courbes et les tableaux;

Utiliser les technologies de l’information et de la communication (Logiciels, tableurs,

ressources numériques...);

Construire une déduction logique ou la prouver;

Décrire et analyser des données ou résultats scientifiques;

présenter des conclusions pratiques.

Donner une opinion ou émettre un avis critique.

3.2. Aspects méthodologiques

Une séance de cours doit être réussie, ceci veut que l’enseignant doit adopter une stratégie de travail

permettant d’atteindre les objectifs d’apprentissage visés. Toutefois, cette réussite est favorisée par une

démarche qui prend en considération les représentations des élèves, la maitrise des prérequis nécessaires

pour aborder différentes leçons et l’utilisation de méthodes favorisant la motivation des élèves, le

développement des compétences lors du processus d’apprentissage et des pratiques de classe. Une

pratique en parallèle de l’évaluation des acquis à différents stades de l’apprentissage reste un élément

fondamental qui permet le renforcement des acquis et la reconnaissance des difficultés individuelles qui

sont nécessaires pour entamer une remédiation.

9

3.2.1. Les Prérequis Il s’agit des connaissances à caractère scientifique étudiées au primaire ou dans le cycle secondaire

collégial en physique chimie et qui sont nécessaires pour entamer chacune des unités d’apprentissage

de chaque partie du programme. Ces prérequis feront l’objet d’une évaluation diagnostique au début

de chaque partie. Cette évaluation se fera moyennant un dispositif qui comporte un cadre de référence,

des outils d’évaluation (Tests), des grilles de correction ou code-book et une grille d’exploitation des

résultats.

Les prérequis de chaque partie sont signalés dans la partie 2 de ce guide.

3.2.2. Démarche méthodologique Organisation du cours

Les séances de cours se présenteront sous forme d’activités scientifiques qui ne visent pas seulement

l’acquisition de connaissances mais, aussi, le développement d’habiletés et d’attitudes très importantes

dans le cursus de formation scientifique au collège. Lors de ces séances de cours, des activités

expérimentales intégrées seront encadrées par l’enseignant.

L’élaboration des cours sera dirigée par l’enseignant selon le plan et la structure établi dans le manuel

scolaire qui comporte les rubriques suivantes :

- Je pose une question;

- Je propose une réponse;

- J’observe et j’interprète;

- J’analyse un document.

Partons d’une situation déclenchante décrite généralement par la photo de garde de chaque leçon,

les élèves seront ramenés à formuler une problématique ou des questions qui orientent les activités.

Des hypothèses seront proposées par les élèves et vérifiés soit expérimentalement soit par analyse

documentaire. Dans ce sens, l’enseignant devra aider les élèves à exploiter leurs observations, leurs

hypothèses, leurs résultats, leurs conclusions et leur travail de groupe pour formuler eux-mêmes le

contenu correspondant à chaque activité du cours.

Les rubriques «j’observe et j’interprète» et «j’analyse un document» comportent des scénarios de

travail et des questions supports qui orientent les activités et auxquelles les élèves devront répondre. Les

directives que donnera l’enseignant permettront d’instaurer un rythme normal d’apprentissage et de

renforcer la participation de la classe entière à l’élaboration du contenu.

Les activités expérimentales seront une occasion aux élèves pour réaliser des expériences et faire

des manipulations selon des objectifs définis dans les programmes et permettront de développer leurs

habiletés pratiques et leurs attitudes. A ce niveau, ils apprendrons à utiliser du matériel, des appareils

de mesure, à pratiquer l’expérimentation en réalisant des montages simples tout en accordant de

l’importance aux règles et normes de sécurité.

Les activités documentaires occupent également une place importante dans les séances de cours;

10

elles constituent eux-mêmes des occasions d’analyser des documents présentés dans le manuel, de

faire une recherche documentaire et d’exploiter des ressources numériques tout en mettant l’accent

sur l’aspect pratique et la liaison avec ce qui se passe dans notre environnement. Ces activités devront

permettre aux élèves d’avoir une idée plus claire et de déceler l’importance des notions étudiées dans

certains domaines liés à la production, le traitement et la protection de la santé et l’environnement.

La rubrique «je m’entraine» présente une activité d’évaluation formative qui sera une occasion de

renforcer certains acquis liés à quelques notions fondamentales étudiées.

L’évaluation de l’ensemble des acquis se fera par le biais d’exercices multiples d’application et de

synthèse présents à la fin de chaque leçon. Ces exercices permettront une vérification ou une application

des connaissances puis un approfondissement. Les exercices de synthèse permettront progressivement

aux élèves de mobiliser leurs connaissances, leurs habiletés et leurs attitudes en situation de résolution

de problèmes liées à la vie quotidienne. Certains exercices d’application et de synthèse seront traités

hors classe pour renforcer les acquis et perfectionner la qualité des apprentissages. L’enseignant devra

donner des directives concernant les exercices à traiter selon leurs objectifs, des indications de réponse

ou des pistes de travail facilitant la résolution et la recherche documentaire.

Activités d’apprentissage

Les activités d’apprentissage ciblées sont en parfaite concordance avec les éléments du programme

de la physique chimie au collège, elles constituent un outil fédérateur dans le processus d’apprentissage.

Ces activités vont permettre à l’élève d’une part d’être acteur responsable de son apprentissage et

d’autre part d’organiser efficacement son travail. Ainsi :

La méthode pédagogique utilisée dans chaque cours sera centrée sur la participation individuelle

de l’élève pour la construction de ses connaissances, ce qui exige son implication active dans toutes

les activités d’apprentissage que ce soient des activités expérimentales ou des activités de recherche

débouchant sur une production personnelle. Cette méthode favorise également une coordination avec

les activités de ses collègues de la classe par le travail en équipe, par la communication, les échanges et

la confrontation des idées, hypothèses, résultats et interprétations.

En conséquence, ces activités sont conçues de façon à rendre le travail de l’élève plus organisé et

plus efficace en lui permettant de s’intégrer au groupe, d’apprendre et de maitriser les connaissances et

habiletés d’une façon progressive au sein de la classe et de renforcer ses acquis au fur et à mesure juste

après chaque leçon.

3.2.3. Méthodes pédagogiques

L’enseignement de la physique chimie basé sur une approche par compétences est orienté vers

l’appropriation de méthodologies de travail et de réalisation de taches. Il devra permettre aux élèves

de s’acquérir les principales habiletés de la démarche scientifique.

Ainsi, les démarches répondant à ce besoin sont adoptés dans le manuel scolaire pour élaborer les

11

séances de cours, en particulier la démarche d’investigation, La démarche expérimental.

L’approche par compétences se concrétisera pédagogiquement et d’avantage à travers deux

méthodes fondamentales : la résolution de problèmes et la démarche par projet.

Au niveau du collège, la démarche par projet peut être pratiquée dans certaines occasions pour une

tache qui doit être adaptée au niveau des élèves et que l’enseignant devra bien définir.

La démarche d’investigation

La mise en œuvre d’une démarche d’investigation, comme méthode didactique, permettra

d’impliquer les élèves à construire les savoirs et savoir-faire en planifiant des activités et en réalisant des

taches, ceci leur permettra de gérer leur apprentissage d’une manière plus efficace en développant dans

un cadre collaboratif des habiletés telles que l’observation, la formulation de problèmes scientifiques,

d’hypothèses et la vérification de ces hypothèses à travers l’observation, l’expérimentation, la

modélisation, l’exploitation de documents et la recherche documentaire. La collecte des données, leur

exploitation pour résoudre le problème fournira également aux élèves l’occasion de structurer leur

savoirs et savoir-faire, les généraliser, les intégrer et les réutiliser dans des situations similaires.

Le document ci-dessous résume les étapes de la démarche d’investigation :

La construction des apprentissages selon cette démarche se fait selon les étapes indiquées ci-

dessous :

Présenter une situation déclenchante de la vie courante, motivante, qui permet d’identifier et

cerner le problème et incite à poser un questionnement.

Etapes de la démarche d'investigation

Situation déclenchante

Diagnostic des obstacles

Réalisation de l'investigation

Formulation du problème2

3

5

7

1

4

6

Questions produites

Vérification d'hypothèses

Structuration

Elaboration d'hypothèses

Partage des résultats

Mobilisation

Reportagevisite

Reportagedocumentaire

ExpérimentationManipulation

ModélisationObservation

12

S’approprier le problème étudié et le formuler scientifiquement en précisant les questions à

examiner.

Inventorier les paramètres et proposer des hypothèses comme solutions provisoires qui

peuvent répondre aux questions posées et les classer.

Vérifier et valider les hypothèses par des investigations à travers l’observation et/ou

l’expérimentation et /ou la modélisation et/ou l’exploitation des documents et /ou la

recherche documentaire.

Présenter et partager les résultats des investigations réalisées par les élèves, les discuter pour

en tirer des conclusions et les confronter aux hypothèses.

Structurer les savoirs et savoir-faire, les généraliser et les intégrer dans sa propre structure

cognitive.

Exploiter les apprentissages et les réutiliser dans des situations similaires.

La démarche expérimentale

L’enseignement de la physique et la chimie au collège accorde une grande importance au

développement de la démarche expérimentale qui repose nécessairement sur l’observation et

l’expérience. Cette démarche essentielle consiste à prévoir des situations reproductibles permettant

d’expliquer un phénomène observable (Transformation physique d’un corps, Mouvement d’un

solide, …) ou de mesurer les paramètres et les grandeurs qui le caractérisent (abscisse, température,

résistance, force, intensité, …).

La démarche expérimentale permet à l’élève de développer les habiletés d’observer, d’élaborer des

protocoles, de manipuler, d’utiliser des appareils et de mesurer, tout en acceptant les tâtonnements et les

erreurs comme composantes structurantes du processus d’apprentissage. Les activités expérimentales

qui jouent un rôle important peuvent s’organiser sous deux formes :

l’expérience de cours menée par l’enseignant pour introduire ou illustrer son cours;

l’expérience de cours menée par l’élève ou un groupe d’élèves.

Au niveau du cycle secondaire collégial, l’enseignement de la physique-chimie devra permettre

aux élèves d’utiliser du matériel didactique, des appareils de mesure, pratiquer l’expérimentation en

réalisant des montages simples et des manipulations et analyser les résultats pour extraire des lois, tirer

des conclusions tout en mettant l’accent sur les erreurs et les incertitudes des mesures, et en accordant

de l’importance aux règles et normes de sécurité.

L’activité expérimentale devrait s’inscrire dans une démarche d’investigation qui offre la possibilité

13

à l’élève de répondre à une situation-problème par l’élaboration d’hypothèses ou conjectures, la

conception d’un protocole expérimental, sa réalisation et l’exploitation des résultats pour confirmer ou

infirmer ses hypothèses ou conjectures. Elle lui permet de confronter les représentations avec la réalité.

Elle développe l’esprit d’initiative, la curiosité et le sens critique ; ce qui permettra le renforcement des

compétences expérimentales et une ouverture sur un monde riche en applications.

Ainsi cet enseignement expérimental aura les caractéristiques suivantes :

il offre la possibilité de répondre à une situation-problème par la mise au point d’un protocole,

la réalisation pratique de ce protocole, la possibilité d’aller-retour entre théorie et expérience,

l’exploitation de s résultats.

il permet à l’élève de confronter ses représentations avec la réalité.

il apprend à l’élève à observer en éveillant sa curiosité.

il développe l’esprit d’initiative, la ténacité et le sens critique.

il permet à l’élève de réaliser des mesures, de réfléchir sur la précision de ces mesures, d’acquérir

la connaissance de quelques ordres de grandeur.

il aide l’élève à s’approprier des lois, des techniques, des démarches et des modes de pensée.

il apprend à l’élève de respecter les règles de sécurité.

La démarche de résolution de problèmes

Les stratégies pédagogiques associées à la démarche de résolution des problèmes sont

fondamentales dans l’enseignement de la physique-chimie, car elles permettent la construction des

savoirs et savoir-faire à partir de situations problèmes motivantes et proches de la vie quotidienne, et

conduisent l’élève à :

identifier et s’approprier le problème étudié;

rechercher, extraire et organiser l’information utile (écrite, orale, observable);

inventorier les paramètres et formuler des hypothèses;

vérifier et valider les hypothèses;

communiquer la solution.

La démarche par projet

La démarche par projet consiste en une situation d’apprentissage où les élèves choisissent librement

le sujet à étudier et se chargent de le gérer et de le réaliser en autonomie sous l’encadrement de leur

professeur. Elle incite ainsi l’élève à prendre l’initiative, à participer, à exploiter les ressources et à se

comporter en responsable.

14

En définitive, la démarche pédagogique adoptée va donc :

privilégier une démarche d’investigation;

s’appuyer sur l’expérimentation;

identifier les acquisitions visées : connaissances, automatismes et capacités à résoudre des

problèmes;

prendre appui sur des situations liées aux différents champs d’étude;

proposer des activités de synthèse;

construire une progression adaptée;

intégrer les TIC dans les apprentissages;

rendre l’élève acteur de son apprentissage, individuellement ou en groupe.

3.2.4. Evaluation des apprentissages

Afin de faciliter l’apprentissage, l’enseignant devra évaluer les prérequis nécessaires. Cette évaluation

diagnostique se fera au début de chaque partie du programme dans le cadre de la semaine de diagnostic

moyennant le dispositif convenable, elle visera les connaissances et les habiletés qui devraient être

maîtrisées et qui sont nécessaires pour entamer des apprentissages nouveaux. L’enseignant devra donc

réaliser cette évaluation diagnostique qui permet de tester le niveau de maitrise des prérequis.

En début de chaque leçon, l’enseignant reviendra sur les prérequis nécessaires à travers des questions

orales qu’il posera aux élèves pour assurer un bon démarrage de la leçon.

Durant l’apprentissage, les activités du manuel de l’élève, telles qu’elles sont conçues peuvent

être exploitées en répondant aux questions formulées dans les rubriques «j’observe et j’interprète»

et «j’analyse un document», ces questions constituent d’une part un support pour la construction

de nouvelles connaissances et habiletés dans une leçon donnée et d’autre part un outil d’évaluation

formative intégrée à l’apprentissage.

Les diverses activités d’apprentissage sont eux-mêmes des activités d’évaluations variées. Elle

permettent aux élèves d’évaluer eux-mêmes leurs niveau de maitrise des connaissances et des habilités

visées dans chaque unité d’apprentissage et chaque leçon en vue de réguler ces apprentissages.

D’autres activités d’évaluation à caractère formatif peuvent être évoquées en exploitant les situations

décrites dans la rubrique «Je m’entraine» d’une part et les situations décrites dans les exercices en fin

de chaque leçon. L’enseignant devra intervenir à ce niveau pour fournir les indications nécessaires, des

15

pistes pour la résolution, orienter les élèves, les aider à s’assurer des acquis et identifier les difficultés et

obstacles à l’apprentissage en vue d’élaborer une stratégie de remédiation.

Cette évaluation formative concernera les connaissances et habilités générales théoriques et en

même temps ceux liés à l’expérimentation (démarche expérimentale, utilisation du matériel didactique,

manipulations, présentation et interprétation des résultats).

4. Supports didactiques

Les supports didactiques sont tous les moyens utilisés lors de la gestion des activités d’apprentissage

en classe, ils sont d’un intérêt primordial et nécessaires pour faciliter l’acquisition des concepts, des

connaissances et des habiletés et permettent d’avoir des situations d’apprentissage motivantes,

interactives favorisant le développement des capacités des élèves et un climat favorable à l’instauration

des attitudes.

Les principaux supports utilisés en physique chimie sont :

- Le matériel didactique composé d’instruments, d’appareils, de produits et de la verrerie…

- Les nouvelles technologies composées d’appareils, d’instruments, de ressources numériques

et d’internet…

Le matériel didactique favorise un accès direct à l’expérimentation et la manipulation permettant

ainsi à l’élève de développer les habiletés d’observer, d’élaborer des protocoles, de manipuler, d’utiliser

des appareils et de mesurer.

Les nouvelles technologies de l’information et de la communication eux-mêmes constituent pour

l’enseignement de la physique chimie au collège , un outil de travail et un support didactique d’une

grande importance. Elles permettent d’une part aux élèves de mieux communiquer avec l’enseignant

et entre eux, de faciliter l’accès à l’expérimentation, de se documenter, de faire des recherches, de

produire des documents, des supports et d’échanger les informations, ce qui favorise la transmission du

savoir et le développement des compétences. Les élèves deviennent motivés et plus actifs à participer à

la construction du savoir, à suivre le cours, à comprendre plus vite, à être plus autonomes et à exécuter

des taches seuls. Dans le même sens, ces supports facilitent aux élèves l’accès à la manipulation, à

l’exploitation des résultats et au traitement des données tout en stimulant leur curiosité et en permettant

une bonne gestion du temps et une rationalisation de l’effort.

D’autre part, Les TICE améliorent les conditions et le climat d’enseignement et d’apprentissage.

Ils permettent à l’enseignant d’être plus performant, efficace, plus interactif en exploitant différents

supports (matériel, texte scientifique, image, animation, vidéo, son, document numérique) et plus rapide

16

dans la transmission du savoir et plus disposé à suivre ses élèves, les faire travailler même à distance.

Par ailleurs les TICE ne peuvent en aucun cas se substituer au réel et doivent apporter une plus-value

à la séance en améliorant la qualité de l’enseignement, la communication et en facilitant la transmission

du savoir centré en premier lieu sur l’élève et la concentration.

En relation avec le manuel scolaire, les supports didactiques cités précedemment peuvent être

utilisés en cours de physique chimie au collège pour :

réaliser des expériences décrites dans les différentes activités d›apprentissage;

simuler des expériences (dosage d’un acide; transformation chimique …);

intégrer des animations conformes aux programmes officiels et des vidéos pour mettre

en évidence un phénomène physique ou chimique, éclaircir ou expliquer une notion, une

technique ou une démarche;

utiliser le net pour faire une recherche documentaire ou consulter des sites éducatifs et des

bibliothèques électroniques.

17

STRUCTURATION DU PROGRAMME :1. PLACE DU PROGRAMME AU COLLÈGE

2. PROGRAMME ET VOLUME HORAIRE

3. OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

4. PLANIFICATION DES ACTIVITÉS D’APPRENTISSAGE

Partie 2

18

1 - Place du programme au collège

1.1. Place du programme de la discipline le long du cycle

Le programme de physique-chimie en première année du collège se compose de deux parties :

Matière et environnement;

Électricité.

Certains savoirs et concepts dans ce programme ont été traités dans le cycle primaire (états de

la matière, transformations de la matière, température, chaleur, mélange circuit électrique simple,

conducteurs et isolants ...) et seront développés à ce niveau, d’autres seront traités et développés pour

la première fois alors que certains connaitront une extension en deuxième et troisième année du cycle

collégial.

Les notions et concepts traités à ce niveau constituent une base de connaissances et de prérequis qui

seront nécessaires pour aborder les notions et concepts présents dans les programmes de la deuxième

et la troisième année du cycle collégial.

Ainsi,

Dans la partie matière et environnement, les notions liées aux états de la matière et ses

transformations telles que la masse, le volume, la chaleur, la température et le mélange seront

reprises et développées sous un aspect macroscopique. Dans le même sens, les notions de masse

volumique, de pression, de solution aqueuse et de corps pur seront introduites. Cette partie offre

l’occasion de reconnaitre certaines techniques de préparation et de séparation des solutions ainsi

que quelques techniques de traitement des eaux.

Ces notions permettent d’aborder en deuxième année :

L’air, ses propriétés, ses caractéristiques et son utilité ainsi que sa pollution et les conséquences

qu’elle engendre;

Les molécules et les atomes, leurs ordres de grandeur, leurs symboles et leur représentation

et d’introduire les notions de corps pur simple et corps composé;

Les combustions de quelques composés en tant que transformations chimiques et les dangers

de certaines d’entre elles, de faire la modélisation d’une transformation chimique ainsi que de

reconnaitre les lois qui régissent ces transformations;

Les matières naturelles et synthétiques et la synthèse de quelques molécules et de reconnaitre

certains dérivés extrait du raffinage du pétrole.

En troisième année, ces notions seront la base pour :

Traiter les matériaux utilisés dans la vie quotidienne, leur diversité et utilité, les dangers que

19

peuvent présenter leurs déchets, ainsi que la gestion et le traitement de ces déchets;

Décrire un atome, sa structure ainsi que l’espèce ionique qu’il peut engendrer et voir la

conséquence de sa présence en solution;

Étudier l’oxydation de quelques métaux dans l’air, leurs conséquences et la réaction de

quelques matériaux organiques avec l’air et leurs dangers;

Reconnaitre un autre type de solutions (solution acide ou basique), leurs utilités et leurs

dangers et voir leurs actions sur quelques métaux et les effets qui en découlent;

Reconnaitre quelques tests simples pour identifier certains ions.

Dans la partie Électricité, après une présentation de l’intérêt de l’électricité, son utilité et sa

production, les notions liées aux circuits électriques et montages électriques seront reprises et

développées. Dans le même sens, les notions de courant électrique continu, de tension électrique

et de résistance électrique seront introduites. Une étude expérimentale sera un support essentiel

pour distinguer les grandeurs courant et tension et caractériser chacune d’elle, mettre en évidence

l’effet d’une résistance dans un circuit électrique et déterminer sa valeur puis établir les lois qui

gèrent l’intensité du courant et la tension aux bornes d’un dipôle. Cette partie offre l’occasion

de reconnaitre quelques dangers du courant électrique et les précautions à prendre pour lutter

contre ces dangers.

Ces notions permettent d’aborder, en deuxième année :

Un autre type de courant : le courant électrique alternatif sinusoïdal, reconnaitre ses

caractéristiques et déterminer sa fréquence, ses valeurs maximale et efficace;

Reconnaitre l’installation domestique comme une structure qui permet d’alimenter en énergie

électrique des éléments et des appareils électriques et d’assurer la sécurité dans une maison.

En troisième année, ces notions seront la base pour :

Etablir la loi d’Ohm aux bornes d’un conducteur ohmique;

Introduire deux autres grandeurs électriques, la puissance et l’énergie électriques, établir

la distribution d’énergie dans une installation domestique et analyser la consommation

mensuelle.

1.2. Place du programme de la discipline par rapport aux autres disciplines

Le programme de physique chimie en première année du collège est en relation avec d’autres

disciplines du cycle. D’une part, elle fait appel à des outils mathématiques (opérateurs de calcul,

puissances, ordre de grandeur…). D’autre part, des notions se rapportant à la partie matière et

environnement sont partagées avec diverses disciplines, notamment les sciences de la vie et la terre, et

20

même la géographie et la langue arabe à travers les textes traités à caractère scientifique. L’intersection

avec la technologie est d’une importance majeur pour les notions d’électricité. Il faut noter également

que la physique chimie partage avec les autres disciplines scientifiques un certain nombre d’habiletés et

de compétences transversales, notamment la résolution de problèmes, la démarche expérimentale et

l’utilisation des TICE.

2. Programme et volume horaire

2.1. Enveloppe horaire globale

Le programme de physique chimie en première année du collège se compose de deux parties :

- Matière et environnement ;

- Électricité.

Ce programme se traite à raison de 2h par semaine. Le volume horaire correspondant se répartit

comme suit :

2.2. Programme scolaire

Le premier semestre est réservé à la partie matière et environnement et le deuxième semestre à la

partie électricité.

2.2.1. Partie 1 : Matière et environnement

Prérequis

Il s’agit des connaissances étudiées au niveau cycle primaire en éveil scientifique qui sont nécessaires

pour entamer chacune des unités de la partie 1 et, de ce fait, feront l’objet de l’évaluation diagnostique.

Le tableau suivant précise ces prérequis.

Exercices et soutienCoursParties du programme

9 h20 hMatière et environnementSemestre 1

9 h20 hElectricitéSemestre 2

18 h40 hTotal

58 h

Unité d’apprentissage Prérequis

L’eau- Différentes sources de l’eau;

- Quelques utilisations de l’eau;

- Importance de l’eau;

- Comment préserver l’eau;

- Pollution de l’eau;

- Les polluants de l’eau;

Les trois états de la matière

Transformations physiques de la matière

21

Contenu

La partie matière et environnement du programme de physique chimie traite le concept matière

et un certain nombre de notions qui lui sont liées tout en exploitant les prérequis du cycle primaire.

Vue l’importance de l’eau dans la nature, pour la vie et l’environnement, il a été choisi comme

référence pour étudier la matière, ses états et ses transformations, le cycle de l’eau est un exemple réel

et vivant décrivant ces transformations. L’eau comme source précieuse très utile pour les êtres vivants

nécessite un aperçu sur sa protection et les techniques de son traitement, ceci marque son importance

dans cette partie du programme.

Ce programme traite avec développement les propriétés de la matière et les notions se rapportant

à ses états et leurs caractéristiques macroscopiques, ceci permet d’introduire, les grandeurs masse,

volume, masse volumique et pression, d’effectuer des mesures et d’expliquer certains phénomènes.

L’étude des transformations physiques de la matière et de ses aspects permet de définir les différentes

transformations physiques qui ont lieu en passant d’un état physique à un autre et inversement, elle met

également en évidence des notions importantes telles que la chaleur, la température, le mélange, la

dissolution et le corps pur, elle permet également de reconnaitre certaines techniques de préparation

Traitement des eaux- Obtention d’une eau potable;

- Différentes formes de la matière;

- Les états de la matière (solide, liquide et gazeux);

- Propriétés des solides, liquides et gaz;

- Volume d’un liquide;

- Masse d’un solide et d’un liquide;

- les gaz;

- Propriétés communes aux gaz;

- Pression d’un gaz;

- Pression atmosphérique;

- La fusion et la vaporisation;

- La dissolution, le solvant et le soluté;

- Le corps chaud et le corps froid;

- Le transfert de chaleur;

- La température;

- Le thermomètre;

- Le mélange, types de mélanges, séparation des constituants

d’un mélange.

22

et de séparation des solutions. Au cours de cette phase on opère un passage simple à l’abstrait et à

l’aspect microscopique en utilisant le modèle particulaire pour décrire un état de la matière et expliquer

les transformations physiques.

Cette partie offre une occasion aux élèves pour pratiquer la démarche d’investigation et

l’expérimentation en partons des situations problème, de questionnement et en formulant des

hypothèses. La vérification et la validation des hypothèses leur permettent la pratique de la démarche

expérimentale, le développement de l’observation, de l’analyse, la mesure et la manipulation. Dans le

même sens, certaines leçons offrent la possibilité pour faire la modélisation, la recherche documentaire

et l’entrainement à la recherche action et permettant ainsi l’intégration des acquis, un accès sur la vie

courante et une ouverture sur le monde riche en applications des notions étudiées.

Eléments du programme (cours : 20 heures)

Le tableau ci-dessous présente le contenu des différentes unités d’apprentissage et le volume horaire

correspondant :

Enveloppe horaireEléments du programme

2h

L’eau

- Le cycle de l’eau;

- Utilisations de l’eau.

8h


- Propriétés physiques de chaque état;

- Volume et masse;

- Notion de masse volumique;

- Notion de pression, la pression atmosphérique;

- Modèle particulaire de la matière;

- Explication des états physiques de la matière.

4h


- Chaleur et température;

- Transformations physiques de la matière. Conservation de la masse et non conservation du volume;

- Explication des transformations physiques de la matière à l’aide du modèle particulaire.

4h

Les mélanges

- Notion de mélange;

- Mélanges homogènes. Mélanges hétérogènes;

- La dissolution;

- Séparation des constituants d’un mélange;

- Le corps pur et ses caractéristiques.

2h

Traitement des eaux

- Comportements favorisant la pollution des eaux;

- Traitement des eaux.

23

2.2.2. Partie 2 : Électricité

Prérequis

Les prérequis nécessaires pour entamer les unités de la partie 2 feront également l’objet d’une

évaluation diagnostique. Le tableau suivant précise ces prérequis.

Contenu

Cette partie du programme de physique chimie traite les notions liées au courant électrique continu

et à la tension électrique continue tout en exploitant les prérequis du cycle primaire. Elle fait apparaitre

en premier lieu l’importance de l’électricité et ses utilisations dans différents domaines de la vie que

l’élève doit connaitre.

La présentation du circuit électrique est l’occasion de redéfinir les matériaux conducteurs et de

représenter les éléments d’un montage ainsi que les différents types de montages. L’analyse de tels

circuits permet d’une part de définir le sens du courant électrique, son intensité et d’introduire les notions

de tension électrique, de résistance et son effet sur l’intensité du courant et d’autre part de vérifier

certaines lois de l’électricité. L’aspect fonctionnel de l’électricité est à évoquer ainsi que les dangers de

l’électricité, ceci permet de choisir les mesures et précautions à prendre pour lutter contre ces dangers.

Cette partie offre également aux élèves une occasion pour pratiquer la démarche d’investigation et

l’expérimentation Dans ce sens, les élèves doivent réaliser des montages en série et en parallèle, faire

des expériences de mise en évidence et de vérification des lois et utiliser des appareils de mesure simples

(ampèremètre, voltmètre, ohmmètre, multimètre) avec lesquels ils doivent se familiariser dans une courte

durée. Au cours des activités d’apprentissage, les élèves doivent eux-mêmes manipuler, réaliser des

protocoles, utiliser des logiciels et faire des recherches documentaires et intégrer leurs acquis.

Unité d’apprentissage Prérequis

L’électricité autour de nous- Importance de l’électricité dans la vie quotidienne;

- Éclairage d’une lampe avec une pile;

- Rôle d’un interrupteur;

- Éléments d’un circuit électrique simple;

- Conducteurs et isolants électriques;

- Le circuit électrique simple;

- Représentation d’un circuit électrique simple;

- Réalisation d’un circuit électrique simple;

- Montage en série et en parallèle;

- Détection d’une panne dans un circuit électrique simple;

- Quelques dangers du courant.

Le circuit électrique simple

Les montages électriques

Le courant électrique continu

Courant électrique et tension électrique.

La résistance électrique

Loi des nœuds et loi d’additivité des tensions.

Dangers du courant électrique

Lutte contre les dangers du courant électrique.

24

Eléments du programme (cours : 20 heures)

Le tableau ci-dessous présente le contenu des différentes unités d’apprentissage, et le volume horaire

correspondant :

3. Objectifs d’apprentissage

Les objectifs d’apprentissage représentent les différents acquis que l’élève doit maitriser en fin

d’apprentissage. Ces acquis concernent généralement, les connaissances et les habiletés liées aux différentes

unités et démarches pratiquées. Elles sont formulées en début de chaque leçon dans le manuel scolaire et

dans la liste des habiletés et attitudes déclarées en paragraphe 3 de la partie 1 de ce guide.

Ces acquis déclarés dans les programmes officiels constituent des élements fondamentales à

maitriser et sur la base desquels ont été construites les activités d’apprentissage théoriques ou pratiques

présentes dans le manuel scolaire.

Les tableaux ci-dessous donnent les objectifs d’apprentissage des différentes unités

d’apprentissage :

Enveloppe horaireEléments du programme

1hL’électricité autour de nous

3h


- Eléments d’un circuit electrique - représentation du circuit;

- Notion de dipôle;

- Conducteurs et isolants.

3h

Montages électriques

- Montage en série;

- Montage avec dérivations (en parallèle).

3h


tension électrique

- Propriétés du courant electrique continu;

- Utilisation des appareils de mesure.

3h

- Symbole et unité de la résistance;

- Meure d’une résistance à l’aide d’un Ohmmètre;

- Influence de la valeur d’une résistance sur l’intensité du courant dans un circuit electrique;

- Code des couleurs.

4h tensions

3h


du courant electrique

- Recherche de la panne;

- Le court-circuit;

- Rôle du fusible.

25

Objectifs d’apprentissageUnité d’apprentissage

Connaître les sources et réservoirs naturels de l’eau;

l’importance de l’eau pour les êtres vivants;

les trois états physiques de l’eau;

du cycle de l’eau sur notre planète;

domaines d’utilisation de l’eau et proposer quelques mesures pratiques (attitudes et comportements) pour rationaliser son utilisation.

L’eau

physiques de la matière;

état;

internationale et pratique du volume;

liquides et des Solides;

masse;

la masse est une grandeur qui caractérise la matière;

la signification de la masse volumique, son unité et exploiter la relation qui l’exprime;

’une substance expérimentalement et par calcul;

flottabilité d’un corps sur un autre;

de pression d’un gaz;

atmosphérique;

les unités usuelles;

expansible;

les utiliser pour mesurer la pression d’un gaz ou la pression atmosphérique;

atmosphérique;

propriétés caractéristiques de chaque état de la matière à l'aide du modèle particulaire.


;

;

d’état (fusion, solidification, vaporisation, et condensation);

cours d’un changement d’état, il y a conservation de masse et non conservation du volume;

d’état physique de la matière à l’aide du modèle particulaire.


Partie 1 : Matière et environnement

26

mélange;

les mélanges en homogènes et hétérogènes;

le solvant du soluté dans une solution;

de séparation d’un mélange (décantation, filtration et distillation);

corps pur et mélange;

pur.

Les mélanges

’eau;

des mesures concrètes pour la lutte contre la pollution des eaux.

Traitement des eaux

Partie 2 : Électricité

Objectifs d’apprentissageUnité d’apprentissage

.L’électricité autour de nous

éléments d’un circuit électrique simple;

en utilisant les symboles conventionnels;

à partir d’un schéma et inversement;

;

conducteurs des isolants électriques.


deux types de montage électrique;

montage en série et en dérivation de deux lampes;

l’intérêt du montage en dérivation.

Montages électriques

sources de courant électriques continues;

courant électrique continu;

- Connaître le sens conventionnel du courant électrique;

- Connaître la notion de l’intensité du courant électrique et son unité;

unité;

l’intensité du courant et la tension dans un circuit électrique.


tension électrique

un circuit;

résistance ;

;

international des couleurs;

de la résistance sur l’intensité du courant électrique.

résistance électrique

27

Partie 1 : Matière et environnement

et utiliser la loi d’additivité des tensions;

’unicité de l’intensité de courant dans un circuit série;

dérivation.

d’additivité des tensions

-circuit et ses dangers;

;

prendre pour les éviter.


les dangers du courant électrique

4. Planification des activités d’apprentissage

Pour chaque semestre, le volume horaire global de 29 heures concerne le cours (20h) et les exercices

(9h). Ce volume horaire est répartit à raison de deux heures par semaine.

4.1. Planification des activités d’apprentissage durant le semestre 1

Le tableau suivant donne la répartition du contenu durant les semaines du premier semestre, toute

fois, ce contenu peut être ajusté d’une semaine à l’autre en fonction de l’organisation de l’année scolaire

et des contraintes qui peuvent apparaitre.

Semaine Contenu Objectifs d’apprentissageVolume horaire

S. d

e p

rép

ara

tio

n

Evaluation diagnostique

Test de prérequis sur des connaissances étudiées au cycle primaire concernant :

- L’eau.

- Les trois états de la matière.

- Les transformations physiques de la matière.

- Les mélanges.

- Le traitement des eaux.

Exploitation des résultats du test de prérequis.

S1

L’eau.

- Le cycle de l’eau;

- Utilisations de l’eau.

réservoirs naturels de l’eau;

’eau pour les êtres vivants;

de l’eau;

’eau sur notre planète;

l’eau et

proposer quelques mesures pratiques (attitudes et

comportements) pour rationaliser son utilisation.

2h

28

S2

Les trois états de la matière.

- Propriétés physiques de chaque état.

- Volume et masse.

- Notion de masse volumique.

- Notion de pression, la pression atmosphérique.

- Modèle particulaire de la matière.

- Explication des états physiques de la matière.

Distinguer les états physiques de la matière;

physiques de chaque état;

2h

S3

corps;

volume;

expérimentalement le volume des liquides et des solides;

’unité internationale de la masse;

’un corps;

caractérise la matière;

2h

S4

masse volumique, son unité et exploiter la relation qui l’exprime;

expérimentalement et par calcul;

sur un autre;

gaz;

internationale de la pression et utiliser les unités usuelles;

qu’un gaz est compressible et expansible;

2h

S5

les appareils de mesure de la pression et les utiliser pour mesurer la pression d’un gaz ou la pression atmosphérique;

atmosphérique;

Connaître le modèle particulaire de la matière;

caractéristiques de chaque état de la matière à l’aide du modèle particulaire.

2h

S6 Exercices - Évaluation formative - Soutien

Contrôle continu

2h

S7 2h

S8

+

S9

Transformations physiques de la matière.

- Chaleur et température;

- Transformations physiques de la matière. Conservation de la masse et non conservation du volume;

- Explication des transformations physiques de la matière à l’aide du modèle particulaire.

la température d’un corps avec un thermomètre;

le Celsius est une unité de la température;

distinction entre température et chaleur;

(fusion, solidification, vaporisation, et condensation);

’un changement d’état, il y a conservation de masse et non conservation du volume;

physique de la matière à l’aide du modèle particulaire.

2h

+

2h

29

S10

Les mélanges.

- Notion de mélange;

- Mélanges homogènes; Mélanges hétérogènes;

- La dissolution;

- Séparation des constituants d’un mélange;

- Notion de corps pur.

homogène et le mélange hétérogène;

et hétérogènes;

2h


Contrôle continu

2h

S12 2h

S13 soluté dans une solution;

’un mélange (décantation, filtration et distillation).

2h

S14 pur et mélange;

pur.2h

S15

Traitement des eaux.

- Comportements favorisant la pollution des eaux;

- Traitement des eaux.

de l’eau;

utilisées;

pollution des eaux.

2h

S16Exercices - Évaluation formative - Soutien

Contrôle continu2h

4.2. Planification des activités d’apprentissage durant le semestre 2

Le tableau suivant donne la répartition du contenu durant les semaines du deuxième semestre,

toute fois, ce contenu peut être ajusté d’une semaine à l’autre en fonction de l’organisation de l’année

scolaire et des contraintes qui peuvent apparaitre.

Semaine Contenu Objectifs d’apprentissageVolume horaire

S. d

e p

rép

ara

tio

n

Evaluation diagnostiqueTest de prérequis sur des connaissances étudiées au cycle primaire concernant :

électrique simple.

- Courant électrique et tension électrique.

- La résistance électrique.

- Loi des nœuds et loi d’additivité des tensions.

.

- Lutte contre les dangers du courant électrique.Exploitation des résultats du test de prérequis.

Partie 2 : Électricité

30

S1L’électricité autour de nous.

quotidienne. 1h

S1Le circuit électrique simple.

- Eléments d’un circuit electrique;

- Représentation du circuit;

- Notion de dipôle;

- Conducteurs et isolants.

Connaître et identifier les éléments d’un circuit électrique simple. 1h

S2

symboles conventionnels;

schéma et inversement;

électriques.

2h

S3

Montages électriques.

- Montage en série;

- Montage avec dérivations (en parallèle).

dérivation de deux lampes;

ge en dérivation.

2h

S4 Exercices - Évaluation formative - SoutienContrôle continu

2h

S5 2h

S6

+

S7

Le courant électrique continu.

tension électrique.

- Propriétés du courant electrique continu;

- Utilisation des appareils de mesure.

Connaître les sources de courant électrique continues;

Connaître les propriétés d'un courant électrique continu;



unité;

mesurer l’intensité du courant et la tension dans un circuit électrique.

2h

+

2h

S8- Symbole et unité de la

résistance;

- Meure d’une résistance à l’aide d’un Ohmmètre

- Influence de la valeur d’une résistance sur l’intensité du courant dans un circuit electrique;

- Code des couleurs.

et son effet dans un circuit;2h

S9code international des couleurs;

sur l'intensité du courant électrique.

1h

Exercices 1h


Contrôle continu2h

S11 2h

31

S12

+

S13

d’additivité des tensions.

circuit série;

dérivation.

2h

+

2h

S14

Dangers du courant électrique.

du courant électrique.

- Recherche de la panne.

- Le court-circuit.

- Rôle du fusible.

et les précautions à prendre pour les éviter.

3h

S15 Exercices 1h

S16Exercices - Évaluation formative - Soutien

Contrôle continu2h

33

FICHES DIDACTIQUES DES LEÇONS :1. STRUCTURE DE LA FICHE DIDACTIQUE

2. FICHES DIDACTIQUES DE LA PARTIE: MATIÈRE ET ENVIRONNEMENT

3. FICHES DIDACTIQUES DE LA PARTIE: ÉLECTRICITÉ

Partie 3

34

La fiche didactique constitue un outil de travail fondamental pour l'enseignant. Elle propose des

indications qui orientent l'enseignant dans son travail de classe pour mener à bien les apprentissages

dans les limites du programme officiel et ses orientations pédagogiques.

Chaque fiche didactique comporte :

La partie du programme et le titre de la leçon;

Les objectifs : Ils spécifient les connaissances et habiletés visées par la leçon;

Les prérequis : Ils indiquent les acquis nécessaires pour entreprendre les notions et

apprentissages fondamentaux visés;

La gestion des activités : Présentée dans un tableau qui comporte :

Les indications pédagogiques concernent :

- la présentation de la leçon et les questions qui orientent la construction des apprentissages;

- un inventaire des outils didactiques et matériel nécessaires;

- des pistes de travail au sein du groupe classe d'ordre méthodologique pour gérer les

activités d'apprentissage et les renforcer;

- des indications concernant l'évaluation des acquis à travers les exercices proposés dans le

manuel.

La partie matière et environnement traite le concept matière et un certain nombre de

notions qui lui sont liées tout en exploitant les prérequis du cycle primaire. Les fiches qui suivent

donnent des indications d'ordre didactique et méthodologique pour les leçons de cette partie.

Structure de la fiche didactique

Fiches didactiques de la partie : Matière et environnement

1

2

35

Prérequis :

- Différentes sources de l'eau;

- Quelques utilisations de l'eau;

- Importance de l'eau;

- Comment préserver l'eau;

- Pollution de l'eau;

- Les polluants de l'eau;

- Obtention d'une eau potable.

- Connaître l'importance de l'eau pour les êtres vivants;

- Connaître les sources et réservoirs naturels de l’eau;

- Citer les domaines d'utilisation de l'eau et proposer quelques mesures (attitudes

et comportements) pour rationaliser son utilisation;

- Connaître les trois états physiques de l’eau;

- Savoir les étapes du cycle de l’eau sur notre planète.

Objectifs :

Activités Indications pédagogiquesConnaissanceset techniques

Partons des prérequis des élèves acquises au cycle primaire,

cette leçon met l'accent sur la plus importante source

naturelle nécessaire pour la vie sur Terre qui est l'eau. Elle

met en évidence ses transformations physiques, son cycle

naturel qui joue un rôle important dans l'équilibre naturel

et soulève le problème de son abondance et son utilisation

et ce pour sensibiliser les élèves de l'importance de cette

ressource précieuse, et de la nécessité à rationaliser son

utilisation.

Les activités supports de l'apprentissage permettront aux

apprenants de répondre aux questions suivantes :

- Où trouve-t-on de l’eau sur Terre ?

- Dans quels états physiques peut se trouver l’eau sur

Terre ?

- L’eau de pluie tombe dans la mer. Pourquoi celle–ci

ne déborde-t-elle pas ?

Matériel nécessaire :

- Ressources numériques (Animations);

- Photos ou/et documents.

- Poser une problématique;

- Formuler et vérifier des

hypothèses;

- Utiliser une démarche;

- Analyser des données, des

résultats et les partager;

- Structurer et mobiliser les

connaissances.

Partie :Matière et environnement

1Fiche

Leçon 1 : L'eau

36

1. Les réservoirs

naturels de l’eau

Les prérequis de l'élève seront exploités au début de la

séance à travers une discussion au sein du groupe classe

pour relever l'importance de l'eau pour les êtres vivants et

ses utilisations.

Les élèves exploiteront un document de travail pour

identifier les différents réservoirs de l'eau dans la nature

et les proportions de cette eau et montrer la nécessité de

protéger les réservoirs d'eau douce.

Cette activité sera l'occasion d'évoquer la nécessité de

rationaliser l'utilisation de l'eau dans différents secteurs et

pour les besoins domestiques.

Les élèves répondront au fur et à mesure aux questions

proposées.

- Connaitre l'importance

de l'eau pour les êtres

vivants;

- Connaître les sources et

réservoirs naturels de

l’eau;

- rationaliser l'utilisation de

l'eau;

- Connaître les trois états

physiques de l’eau;

- Savoir les étapes du cycle

de l’eau sur notre planète.

2. Les états

physiques

de l’eau

En classe entière et en exploitant les prérequis et des

exemples simples de la vie courante, les élèves identifient

les états sous lesquelles l'eau peut exister (solide, liquide

et gaz). Cette activité sera une occasion pour faire la

distinction entre certains aspects de l'eau qu'on retrouve

dans la nature: grêle, verglas, rosée, buée; brouillard et

vapeur.


proposées.

3. Cycle de l’eau Le cycle de l'eau sera présenté en exploitant une ressource

numérique et les prérequis sur l'eau et ses états. À travers

une animation, les élèves font ressortir:

- les différentes étapes et transformations que subit

l'eau à partir des fleuves et océans;

- l'aspect naturel et cyclique de ces transformations;

- l'intérêt du cycle de l'eau et le définir.


proposées.

Évaluation

des acquis

Les connaissances relatives au cycle de l'eau seront testées

à travers les exercices présentés en fin de leçon ou autres.

Les élèves doivent en traitant ces exercices :

- Connaître les réservoirs de l'eau;

- Ressortir des informations liées à la présence de

l'eau;

- définir le cycle de l'eau et reconnaitre son intérêt;

- reconnaitre les étapes du cycle de l'eau;

- utiliser correctement la terminologie relative aux

formes de l'eau.

Le professeur devra relever les difficultés liées à

l'apprentissage pour les remédier.

- A acquis concernant

l'importance de l'eau et

son cycle.

37

Prérequis :

- Différentes formes de la matière;

- Les états de la matière (solide, liquide et gazeux);

- Propriétés des solides, liquides et gaz;

- Connaître les états physiques de la matière;

- Distinguer les états physiques de la matière;

- Connaître les propriétés physiques de chaque état.

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon traite les trois états

de la matière. Elle met en évidence les propriétés de chaque état

à travers quelques expériences simples en utilisant de l'eau, l'air

et quelques produits solide, liquides ou gazeux.



- Sous combien d’états la matière qu’on trouve autour de

nous peut-elle exister ?

- Peut-on saisir tous les solides avec les doigts ?

- Comment est la surface libre d’un liquide au repos ?

- Est-il possible de modifier le volume d’un gaz ?


- Objets et produits solides (sable, pierre, glace, stylo,

brique…);

- Liquides (eau, eau colorée; eau salée …)

- Gaz (air, butane);

- Bécher, verre à pied, ballon fond plat, seringue (pour

chaque groupe);

- Photos et / ou vidéo.



hypothèses;





connaissances.

1. Les états

physiques

de la

matière

En classe entière, différents types de produits solides, liquides

et gaz seront présentés ou observés à travers des photos ou

une vidéo. En exploitant leurs prérequis, les élèves devront

reconnaitre l'état physique de la matière constituant chacun des

corps observés puis classer ces états en trois catégories, l'état

solide, l'état liquide et l'état gazeux.

Les élèves répondront au fur et à mesure aux questions proposées.

- Développer l'observation;

- Se familiariser avec le

matériel;

- Apprendre à manipuler en

utilisant un matériel simple.


2Fiche

Leçon 2 : Les trois états de la matière

38

2. Propriétés

physiques de

l’état solide

Lors de cette activité, des corps solides seront distribués aux

différents groupes d'élèves (sable, caillou, morceau de glace...)

ainsi qu'un bécher et un verre à pieds. Les élèves doivent

manipuler ces objets pour distinguer les solides compacts des

solides divisés et découvrir certaines propriétés de l'état solide

(saisie à la main, forme).

Le résultat obtenu sera généralisé à tous les solides.


proposées.

- Connaître et distinguer

les états physiques de la

matière;

- Connaître les propriétés

physiques de chaque état.

3. Propriétés de

l’état liquideLors de cette activité, des liquides seront distribués aux

différents groupes d'élèves (eau, eau colorée, eau salée …)

ainsi qu'un bécher, un verre à pied et un ballon. Les élèves

doivent observer la forme que peut prendre un liquide dans les

différents récipients, leurs surfaces libres au repos et voir qu'ils

ne peuvent être saisie à la main, ceci leurs permet de déduire

certaines propriétés de l'état liquide.

Le résultat obtenu sera généralisé à tous les liquides.


proposées.

4. Propriétés de

l’état gazeux

Lors de cette activité, une seringue sera distribuée aux

différents groupes d'élèves et l'air est choisi comme gaz.

L'observation directe permet de reconnaitre que l'air ne peut

être saisi avec la main.

les élèves doivent manipuler la seringue, observer ce qui se

passe lorsque le piston est poussé ou retiré et découvrir ainsi

certaines propriétés de l'état gazeux (gaz compressible et

expansible qui occupe l'espace qui lui est offert).

Le résultat obtenu sera généralisé à tous les gaz.


proposées.

L'évaluation de la maitrise de quelques connaissances sur les

états de la matière se fera en répondant aux propositions

formulées dans le paragraphe : Je m'entraine.

Évaluation

des acquisLes élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers

les exercices présentés en fin de leçon, le professeur devra

orienter les élèves à les traiter en spécifiant les connaissances

et habiletés fondamentales qui doivent être acquises et en

précisant les indications nécessaires.


- bien assimiler les connaissances relatives aux propriétés

des trois états de la matière;

- mobiliser les connaissances et habiletés acquises dans

des situations de la vie courante.

Le professeur devra relever les difficultés liées l'apprentissage

pour les remédier.

- Acquis concernant les états

de la matière.

39

Prérequis :- Les états de la matière (solide, liquide);

- Volume d'un solide;

- Volume d'un liquide.

- Connaître le volume d’un corps;

- Connaître les unités internationale et pratique du volume;

- Mesurer expérimentalement le volume des liquides et des Solides;

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon met l'accent sur la

notion de volume et sur sa détermination pour des corps à l'état

solide ou liquide.



- Quel instrument doit-on utiliser pour mesurer le volume d’un

liquide?

- Comment mesure-t-on le volume d’un liquide à l’aide d’une

éprouvette graduée?

- Comment peut-on mesurer le volume d’un solide de forme

quelconque à l’aide d’une éprouvette graduée?

- Quelle formule mathématique doit-on appliquer pour

calculer le volume d’un solide de forme géométrique simple?


- Liquides (eau, vinaigre, alcool…);

- Éprouvette graduée, fiole jaugée 250mL (pour chaque

groupe);

- Modèles d'objets solides de formes différentes (cube,

cylindre, sphère, parallélépipède) ou leurs photos.

- Utiliser une technique ou

une démarche.

1. Volume

et capacité

En classe entière et en se basant sur les prérequis des élèves,

l'enseignant introduira la notion de volume et définira son unité

dans le système international et son unité pratique. Il saisira

l'occasion pour indiquer la différence entre le volume et la

capacité.

La conversion de l'unité de volume en ses multiples et sous

multiples d'une part et de l'unité internationale à l'unité pratique

fera l'objet d'exercices d'entrainement.



matériel;

- Apprendre à manipuler

en utilisant un matériel

simple.


3Fiche

Leçon 3 : Volume des liquideset des solides

40

2. Mesure

du volume

d’un liquide

Lors de cette activité, les élèves se familiariseront avec quelques

instruments de mesure du volume (bécher, fiole jaugée, éprouvette

graduée) et choisiront l'instrument le mieux adapté à la mesure.

Les élèves apprendront à faire des mesures de volume d'un liquide

(eau) à l'aide d'une éprouvette graduée. On précisera à ce niveau le

caractère approximatif des résultats de mesure.


- Connaître le volume

d’un corps;

- Connaître les unités

internationale et

pratique du volume;

- Mesurer

expérimentalement

le volume des

liquides et des

Solides.3. Mesure

du volume

d’un solide

Lors de cette activité, Les élèves apprendront à faire des mesures de

volume d'un solide de forme quelconque à l'aide d'une éprouvette

graduée. On précisera à ce niveau également le caractère

approximatif des résultats de mesure.

Pour des solides de formes simples (cube, cylindre, sphère), on

précisera que le volume peut être déterminé par mesure direct ou par

un calcul simple à partir de l'expression du volume de ce corps.

On comparera pour un corps donné le volume mesuré et le volume

calculé.


Évaluation

des acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers les

exercices présentés en fin de leçon.


- bien assimiler la technique de mesure du volume des liquides et

des solides et choisir l'instrument convenable pour la mesure;

- faire un calcul de volume connaissant les caractéristiques

géométriques du solide;

- faire la conversion d'unité de volume en une autre.

Le professeur devra relever les difficultés liées l'apprentissage pour les

remédier.

- Acquis concernant

la notion de volume

d'un solide et d'un

liquide.

41

Prérequis :

- Masse d'un solide et d'un liquide;

- La balance.

- Savoir que la masse est une grandeur qui caractérise la matière;

- Connaître l'unité internationale de la masse;

- Mesurer expérimentalement la masse d’un corps;

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon met l'accent sur la notion

de masse et sur sa détermination pour des corps à l'état solide ou

liquide.

Les activités supports de l'apprentissage permettront aux apprenants

de répondre aux questions suivantes :

- Comment utiliser une balance Roberval ?

- Comment utiliser une balance électronique ?

- Comment mesurer la masse d’un liquide avec un récipient et une

balance électronique ?


- Balance Roberval, boite de masses marquées, balance

électronique;

- Corps solides (blocs de métal en aluminium, fer, cuivre…) et

liquides (eau, vinaigre, alcool…)

- Béchers

- Utiliser une technique

ou une démarche;

1. Notion

de masse

En classe entière et en se basant sur les prérequis des élèves,

l'enseignant introduira la notion de masse et définira son unité dans le

système international.

La conversion de l'unité de masse en ses multiples et sous multiples

fera l'objet d'exercice d'entrainement.

- Développer

l'observation;


matériel;

- Apprendre à

manipuler en utilisant

un matériel simple;

- Savoir que la masse

est une grandeur qui

caractérise la matière.

2. Mesure

du volume

d’un solide

Lors de cette activité, on présentera les deux types de balance. Les

élèves se familiariseront avec et procèderont en groupes à faire des

mesures de la masse de solides différents (blocs de métaux différents)

d'une part à l'aide d'une balance Roberval et des masses marquées

et d'autre part à l'aide d'une balance électronique. On précisera à

ce niveau le caractère approximatif des résultats de mesure et on

comparera la précision de la mesure pour les deux types de balance..



4Fiche

Leçon 4 : Masse des solideset des liquides

42

3. Mesure de la

masse d’un

liquide

Lors de cette activité, les élèves apprendront à faire des

mesures de la masse de quelques liquides (eau, vinaigre,

alcool…) à l'aide d'une balance électronique. On précisera

d'une part que la mesure peut être directe en utilisant

le bouton "TARE "de la balance et d'autre part que cette

mesure est accompagnée d'incertitude.


proposées.

la situation décrite dans le paragraphe Je m'entraine est

une occasion de renforcer les acquis des élèves concernant

la mesure de la masse.

- Mesurer expérimentalement

la masse des liquides et des

Solides;

- Exprimer le résultat de

mesure de la masse avec

l'unité convenable.

Évaluation

des acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage à

travers les exercices présentés en fin de leçon.


- bien assimiler la technique de mesure de la masse des

solides et des liquides;

- exprimer le résultat de mesure de la masse avec

l'unité convenable.

Le professeur devra relever les difficultés liées

l'apprentissage pour les remédier.

- Acquis concernant la notion

de masse d'un solide et d'un

liquide.

43

Prérequis :- Le volume d'un liquide et d'un solide;

- La masse d'un liquide et d'un solide.

- Connaître la signification de la masse volumique, son unité et exploiter la

relation qui l’exprime;

- Déterminer la masse volumique d’une substance expérimentalement et par calcul;

- Connaître la condition de flottabilité d’un corps sur un autre.

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon met l'accent sur la notion

de masse volumique et sur sa détermination expérimentale pour des

corps à l'état liquide ou solide.



- Pourquoi les mêmes volumes d’eau et d’huile n’ont-elles pas la

même masse?

- Tous les liquides ont-ils la même masse volumique? Pourquoi?

- Tous les solides ont-ils la même masse volumique? Pourquoi?

- Pourquoi certains corps flottent-ils sur l’eau tandis que d’autres y

coulent?

Matériel nécessaire : (pour chaque groupe).

- Éprouvette graduée ;

- Balance électronique;

- Liquides (eau, huile, alcool…);

- Corps solides de même volume (en aluminium, fer, cuivre, acier,

bois, plastique, liège …).

- Utiliser une

technique ou une

démarche;

1. Notion

de masse

volumique

Lors de cette activité, à caractère expérimental, les élèves mesureront

les masses de volumes différents d'une même substance (eau par

exemple). La comparaison de ces résultats permettra de définir la

grandeur masse volumique, sa signification et son unité dans le



- Développer

l'observation;

- Se familiariser avec

le matériel;

- Apprendre à

manipuler en

utilisant un

matériel simple.

2. Masse

volumique

d’un liquide

Lors de cette activité, à caractère expérimental, les élèves mesureront

les masses d'un même volume de substances différentes (eau, alcool,

l'huile par exemple). La comparaison de ces résultats permettra de

déduire que la masse volumique caractérise un corps.

On indiquera que les conditions expérimentales et l'état physique de la

substance sont des facteurs déterminant pour la valeur d'une masse

volumique.



5Fiche

Leçon 5 : La masse volumique

44

3. Masse

volumique

d’un solide

Lors de cette activité, à caractère expérimental, les élèves

mesureront les masses d'un même volume de différentes

substances solides (Bois, acier, aluminium, cuivre, fer…). La

comparaison de ces résultats permettra de déduire que la masse

volumique caractérise un corps solide. Ce résultat sera généralisé

à tous les corps.


proposées.

- Connaître la signification

de la masse volumique,

son unité et exploiter la

relation qui l’exprime;

- Connaître la condition de

flottabilité d’un corps sur

un autre;

- Expliquer certaines

situations dans la vie

courante.

4. Flottabilité

des corps

À travers une expérience simple utilisant différents corps

solides (bois liège, plastique, fer, caillou…), on montrera que

certains corps solides coulent dans l'eau et d'autres flottent. La

comparaison des masses volumiques permet d'expliquer ce

résultat et d'évaluer la condition de flottabilité d'un solide.

Évaluation

des acquis




- bien assimiler la notion de masse volumique;

- utiliser la notion pour reconnaitre un liquide, distinguer des

objets et expliquer certaines situations.


pour les remédier.

- Acquis concernant

la notion de masse

volumique d'un solide et

d'un liquide.

45

Prérequis :- Propriétés communes aux gaz;

- Pression d'un gaz;

- Pression atmosphérique.

- Connaître la notion de pression d’un gaz;

- Connaître la notion de pression atmosphérique;

- Connaître l’unité internationale de la pression et utiliser les unités usuelles;

- Savoir qu'un gaz est compressible et expansible;

- Connaître les appareils de mesure de la pression et les utiliser pour mesurer la

pression d’un gaz ou la pression atmosphérique;

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon met l'accent sur les

notions de pression d'un gaz et pression atmosphérique. Elle

permet de connaitre les instruments et appareils qui permettent

leur mesure.



- Le volume d’air contenu dans une seringue varie-t-il

facilement?

- Qu’est-ce que la pression atmosphérique ?

- Comment utiliser un manomètre pour mesurer la pression

d’un gaz?

- Quel appareil de mesure a découvert le physicien Torricelli ?


- Un baromètre;

- Un manomètre;

- Ressource numérique décrivant les appareils et la mesure

de la pression;

(pour chaque groupe).

- Une seringue avec un tuyau en caoutchouc;

- Un verre et une plaque fine en plastique;

- L'eau.

- Poser une

problématique;

- Formuler et vérifier

des hypothèses;

- Analyser des données,

des résultats et les

partager;

- Structurer et mobiliser

les connaissances.

1. Notion de

pression

Lors de cette activité, on introduira la notion de pression à travers

des phénomènes liés à la vie courante et en se basant sur des

expériences simples. L'utilisation d'une seringue est pratique, les

élèves peuvent en manipulant une seringue, observer ce qui se

passe lorsque le piston est poussé ou retiré et découvrir l'effet

qui traduit l'existence d'une pression sur l'air enfermé. On

- Développer

l'observation;


matériel;


6Fiche

Leçon 6 : La pression et la pression atmosphérique

46

montrera qu'un gaz est compressible et expansible et on reliera

la diminution du volume à l'augmentation de la pression et

inversement.

Le résultat obtenu sera généralisé à tous les gaz enfermés dans des

récipients.


- Apprendre à

manipuler en

utilisant un matériel

simple;

- Connaître la notion

de pression d’un

gaz et de pression

atmosphérique;

- Savoir qu'un gaz

est compressible et

expansible;

- Savoir utiliser le

manomètre et le

baromètre;

- Expliquer des

phénomènes

atmosphérique.

2. Pression

atmosphériqueCette activité permet de mettre en évidence l'existence de la

pression atmosphérique, la notion sera introduite à travers une

expérience simple qui consiste à faire retourner avec précaution un

verre rempli d'eau et couvert par une plaque mince en plastique, les

élèves doivent observer et découvrir l'effet de l'air extérieur sur la

plaque qui traduit l'existence de la pression dite atmosphérique.

On notera que la pression atmosphérique varie avec l'altitude et les

conditions atmosphériques.

Des manifestations de la pression atmosphérique seront présentées

à travers quelques exemples ou en exploitant des documents de la

météorologie ou une ressource numérique.


3. Mesure de la

pression

Cette activité sera consacrée à reconnaitre les instruments de

mesure de la pression d'un gaz (manomètre à aiguille - manomètre

digital) et de la pression atmosphérique (Le baromètre). Les élèves

doivent se familiariser avec ces instruments et apprendre à les

utiliser pour effectuer des mesures de pression.

On exprimera les résultats de mesure en utilisant l'unité

internationale de la pression (Pascal) et les unités usuelles (Bar,

atmosphère).

On donnera la valeur moyenne de la pression atmosphérique au

niveau de la mer (1013hPa) et on signalera à travers quelques

exemples les dangers liés à l'augmentation ou la diminution de la

pression d'un gaz.

L'activité sera l'occasion d'évoquer l'expérience de Torricelli et de

manipuler les différentes unités de pression.


Évaluation

des acquisLes élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers les



- bien assimiler la notion de pression et pression

atmosphérique;

- utiliser le manomètre et le baromètre, et manipuler les unités

de pression;

- expliquer certains phénomènes dus à la pression

atmosphérique.

Le professeur devra relever les difficultés liées l'apprentissage pour

les remédier.

- Acquis concernant

les notions de

pression et pression

atmosphérique.

47

Prérequis :- Les états de la matière (solide, liquide et gazeux);

- Propriétés des solides, liquides et gaz.

- Connaître le modèle particulaire de la matière;

- Expliquer les propriétés caractéristiques de chaque état de la matière à l'aide du

modèle particulaire.

Objectifs :


cette leçon s'intéresse à choisir un modèle pour représenter la matière et expliquer ses états physiques.

Les activités supports de l'apprentissage permettront aux apprenants de répondre aux questions suivantes :

- Comment pouvons-nous représenter la matière?

- Comment peut-on représenter les différents états avec le modèle particulaire?


- Ressources numériques (Animations).


- Formuler et vérifier des hypothèses;

- Utiliser la modélisation.

1. Le modèle

particulaire

Cette activité à caractère documentaire exploite un document qui permet de modéliser arbitrairement la matière dans un corps pur.

Le professeur opère un premier passage à l'abstrait et devra pousser les élèves à ressortir des informations concernant ce modèle (particules invisibles, identiques, indivisibles, description abstraite de la réalité.

- Connaitre le modèle particulaire de la matière;

- Expliquer les propriétés caractéristiques de chaque état de la matière à l'aide du modèle particulaire;

-Utiliser la modélisation.

2. Représentation

des états

physiques de

la matière

Cette activité à caractère documentaire vise à décrire les particules de la matière dans les états solide, liquide et gazeux en utilisant le modèle particulaire choisi. Cette description se concentrera sur la distance entre les particules et leur arrangement et reflètera les propriétés de chaque état physique.

Pour faciliter la tâche, la présentation d'une animation serait efficace pour simuler chaque état physique.

la situation décrite dans le paragraphe Je m'entraine est une occasion de renforcer les acquis des élèves concernant l'utilisation du modèle particulaire pour reconnaitre un état physique ou comparer les arrangements des particules dans différents états.

Évaluation

des acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers les exercices présentés en fin de leçon


- utiliser la modélisation;

- reconnaitre ou décrire un état physique et le caractériser;

- représenter des situations de la vie courante à l'aide d'un modèle particulaire.

Le professeur devra relever les difficultés liées l'apprentissage pour les remédier.

- Acquis concernant

la description

des états de

la matière en

utilisant le modèle

particulaire.


7Fiche

Leçon 7 : Le modèle particulaire de la matière

48

Prérequis :- Le corps chaud et le corps froid;- Le thermomètre;- Les états de la matière

- Repérer la température d’un corps avec un thermomètre;

- Connaître que le Celsius est une unité de la température;

- Faire la distinction entre la température et la chaleur.

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves, cette leçon met l'accent sur

la notion de température comme grandeur qui caractérise

un état thermique d'un corps. Elle introduit la notion de

chaleur à partir de ses effets et permet de préciser les

notions de corps chaud et de corps froid en relation avec des

transformations physiques mettant ainsi en jeu un transfert

de chaleur et la variation de température.



- les thermomètres sont-ils identiques? A quoi servent-ils?

- Comment repérer une température à l'aide d'un

thermomètre?

- À quoi est due la variation de température d'un liquide?


- Thermomètres de différents types (thermomètre à

liquide, Thermomètre digital, Thermomètre à aiguille,

Thermomètre médical);

- Un bec bunsen;

- deux béchers pour chaque groupe,



hypothèses;


- Analyser des données,

des résultats et les

partager;


connaissances.

1. Repérage d'une température

Différents types de thermomètres seront présentés aux élèves

(Thermomètre à liquide de laboratoire, Thermomètre digital,

Thermomètre à aiguille, Thermomètre médical). L'observation

de ces thermomètres est fondamentale pour reconnaitre

les constituants principaux de ces thermomètres, leur

fonctionnalité, la grandeur température qu'ils mesurent notée

ainsi que leurs champs d'utilisation.

Les élèves examineront de prés un thermomètre à liquide et

légendent le schéma.

On indiquera brièvement le principe de fonctionnement d'un

thermomètre à liquide, et on présentera l'échelle Celsius et

le degré Celsius (°C) comme unité usuelle de mesure de la

température.

- Savoir l'utilité d'un

thermomètre;

- Connaitre que le Celsius

est une unité de la

température;


- Savoir repérer

pratiquement la

température d’un corps

avec un thermomètre.


8Fiche

Leçon 8 : Chaleur et température

49

Le repérage de température se fera expérimentalement, il

doit être illustré en utilisant le thermomètre à liquide et le

thermomètre à sonde. Ce repérage se fera pour de l'eau froide

ou de l'eau tiède.

Les élevez doivent ressortir que le bon repérage nécessite une

bonne disposition du thermomètre et de l'œil et que la valeur

mesurée ne peut être précise que si la technique de mesure est

respectée. Une comparaison de la mesure de température d'un

même liquide reste nécessaire en utilisant les deux types de

thermomètres.

Les élèves doivent s'entrainer à repérer correctement la

température en utilisant des thermomètres à liquide de

différentes échelles.

L'évaluation de la maitrise de la technique de mesure se fera

en exploitant la situation décrite dans le paragraphe : Je

m'entraine.

2. Distinguer

température

et chaleur

En exploitant des exemples simples de la vie courante, on fera

appel aux prérequis des élèves sur les notions de corps chaud

et corps froid.

Faire réaliser par les élèves une expérience de chauffage et

de refroidissement d'une même masse d'eau entre des états

marqués par des températures différentes, cette activité devra

ressortir la cause de variation de la température de l'eau et le

type d'échange qui a lieu, ce qui permet :

- d'introduire la notion de chaleur;

- de distinguer température et chaleur;

- de lier la variation de la température au gain ou perte de

chaleur;

L'évaluation de la maitrise des notions de température et

chaleur se fera en exploitant la même activité expérimentale et

en répondant aux propositions formulées dans le paragraphe :

Je m'entraine.

- Faire la distinction entre la

température et la chaleur;


matériel;



simple.

Évaluationdes acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers






- bien assimiler les connaissances et les techniques relatives

à la leçon (température, chaleur, technique de repérage);

- choisir et utiliser les thermomètres selon le domaine;

- analyser l'échange thermique entre deux corps;

- utiliser correctement la terminologie relative à la

température et la chaleur;

- mobiliser les connaissances et habiletés acquises dans des

situations de la vie courante.


pour les remédier.

- Acquis concernant la

température et la chaleur.

50

Prérequis :- Le thermomètre;- La température, la chaleur et le transfert thermique- Les états de la matière;- La masse et le volume.

- Connaitre les changements d’état (fusion, solidification, vaporisation et condensation);

- Savoir qu’au cours d’un changement d’état, il y a conservation de masse et non conservation du volume.

Objectifs :


Partons des prérequis des élèves sur les états de la matière, cette

leçon met l'accent sur les transformations de la matière d'un

état physique vers un autre état physique. Elle vise à introduire la

notion de changement d'état d'un corps et le changement d'état

inverse moyennant l'eau comme support, reconnaitre les différents

changements d'état de l'eau et ce qui caractérise chacun d'eux ainsi

que d'observer l'influence de la chaleur reçue ou cédée.

Les activités supports de l'apprentissage à caractère purement

expérimental permettront aux apprenants de répondre aux

questions suivantes :

- Comment passer de l’état solide à l’état liquide et inversement ?

- Comment passer de l’état liquide à l’état gazeux et inversement ?

- La masse et le volume d’un corps changent-ils lors d’un

changement d’état?


- Thermomètres (thermomètre à liquide ou digital);

- Deus béchers et deux tubes à essai;

- Deux ballons et soucoupe en verre;

- Eprouvette graduée;

- Un bec bunsen avec support pour chauffage ou un chauffe-

ballon;


- Glace, sel, eau pure.

- Poser une

problématique;

- Formuler et

vérifier des

hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Changement

d’état physique

de l’eau

L'activité concernant l'étude du changement d'état (solide-liquide)

devra être l'objet d'une expérimentation. Les élèves seront amenés

à choisir les expériences à réaliser en se référant aux trois états de la

matière.

Le passage de l'état solide à l'état liquide appelé fusion sera l'objet

d'une première expérience en utilisant des tronçons de glace qu'on

laisse fondre en présence d'une eau tiède. Le changement d'état

inverse appelé solidification fera l'objet d'une seconde expérience

montrant la solidification de l'eau liquide dans un mélange (glace + sel).

- Connaitre les

changements

d’état (fusion,

solidification).


9Fiche

Leçon 9 : Les changements d'état

51

Ces deux expériences doivent être exploitées pour :

- définir les changements d'état fusion et solidification;

- faire apparaitre pour chacune d'elles les deux effets de la chaleur;

- reconnaître les températures de fusion et de solidification de l'eau dans les conditions normales.

L'activité concernant l'étude du changement d'état (liquide-gaz) devra être également l'objet d'une expérimentation. Les élèves seront amenés à choisir de la même manière les expériences à réaliser en se référant aux trois états de la matière.

Le passage de l'état liquide à l'état gazeux appelé vaporisation sera l'objet d'une première expérience en chauffant de l'eau à température ambiante. On fera la distinction entre évaporation et vaporisation par ébullition.

Le changement d'état inverse appelé liquéfaction fera l'objet d'une seconde expérience montrant la condensation de gouttes sur une soucoupe froide.

Ces deux expériences doivent être exploitées pour :

- définir les changements d'état vaporisation et liquéfaction;

- faire apparaitre pour chacune d'elles les deux effets de la chaleur;

- reconnaitre les températures de vaporisation et de liquéfaction de l'eau sous pression atmosphérique normale.

N.B : cette étude sera l'occasion de signaler qu'on peut avoir un changement d'état de l'état solide à l'état gazeux et inversement.

- Connaitre les

changements d’état

(vaporisation et

condensation);

- Développer

l'observation;

- Se familiariser avec

le matériel;

- Apprendre à

manipuler en


simple.

2. La masse et

le volume

lors d’un

changement

d’état

Cette activité à caractère expérimental permettra aux élèves à partir

de la réalisation de la solidification de l'eau ou de sa fusion d'observer

la variation du volume de l'eau et de mesurer sa masse avant et après

changement d'état, ce qui permet de conclure que le changement d'état

se fait sans variation de masse et avec variation de volume.

Les élèves doivent utiliser ce résultat pour expliquer certains phénomènes

de la vie courante.

la situation décrite dans le paragraphe Je m'entraine est une occasion de

renforcer les acquis des élèves concernant certains changements d'état.

- Savoir qu’au cours

d’un changement

d’état, il y a

conservation de

masse et non

conservation du

volume.

Évaluationdes acquis


exercices présentés en fin de leçon, le professeur devra orienter

les élèves à les traiter en spécifiant les connaissances et habiletés

fondamentales qui doivent être acquises et en précisant les indications

nécessaires.


- reconnaître les différents changements d'état;

- utiliser les caractéristiques d'un changement d'état;

- exploiter les températures de changement d'état de l'eau et de

certains corps ;

- analyser le cycle de l'eau en terme de changement d'état;

- analyser et expliquer des situations utilisant des changements

d'état;




remédier.

- Acquis concernant

les changements

d'état.

52


10Fiche

Prérequis :

- Le odèle particulaire;

- Les changements d’état.


Cette leçon s'intéresse à l'aspect microscopique des particules

de la matière dans différents états physiques et au cours des

transformations physiques qui peuvent avoir lieu. Elle permet en

utilisant le modèle particulaire d'expliquer les changements d'état

physique de la matière.



- Que se passe-t-il pour les particules de la matière lors de la

fusion et la solidification ?

- Que se passe-t-il pour les particules de la matière lors de la

vaporisation et condensation ?


- Ressources numériques (Animations).

- Poser une

problématique;


des hypothèses;

- Utiliser la

modélisation;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Le modèle particulaire

Cette activité à caractère documentaire exploite trois documents

caractérisant trois états de la matière.

Le professeur devra faire un rappel sur le modèle particulaire vu à la

leçon 7 et exploiter les documents pour ressortir l'arrangement des

particules de la matière dans les états solide, liquide et gazeux. Ceci

permettra aux élèves de répondre correctement aux affirmations

proposées.

- Savoir expliquer le

changement d’état

physique de la

matière à l’aide du

modèle particulaire;

- Utiliser la

modélisation.2. Modèle

particulaire et transformations physiques de la matière

Cette activité à caractère documentaire vise à expliquer ce qui se passe pour les particules de la matière lors des changements d'état.

Pour faciliter la tâche, la présentation d'une animation serait efficace pour simuler ce qui se passe lors de la fusion et la vaporisation ou dans les changements d'état inverses.

Dans ce même sens, les élèves exploiteront dans un premier temps un document relatif au changement d'état (solide-liquide) et dans un deuxième temps un document relatif au changement d'état (liquide-gaz) pour expliquer à l’aide du modèle particulaire le changement d’état physique de la matière. Ainsi, les élèves doivent pour chaque changement d'état et le changement d'état inverse :

- Décrire ce qui se passe pour les particules dans chaque changement d'état;

- ressortir des informations concernant le nombre, la masse et les dimensions des particules;

- indiquer l'influence de la température sur les particules.

- Expliquer le changement d’état physique de la matière à l’aide du modèle

particulaire.Objectif :

Leçon 10 : Modèle particulaire et transformations physiques de la matière

53

Le document figurant au paragraphe 3 permet de faire un récap des

notions étudiées.

la situation décrite dans le paragraphe Je m'entraine est une

occasion de renforcer les acquis des élèves concernant l'utilisation

du modèle particulaire pour reconnaitre un changement d'état et

expliquer les arrangements des particules lors des transformations

physiques.

Évaluation

des acquis





nécessaires.


- reconnaitre un état physique, un changement d'état ou le

caractériser;

- utiliser le modèle particulaire pour expliquer un fait ou

ressortir une information;

- expliquer des situations de la vie courante.


remédier.

- Acquis concernant

l'explication des

changements

d'état en utilisant

le modèle

particulaire.

54


11Fiche

Prérequis :- Les corps solides, les liquides et les gaz;

- Les états de la matière.


Cette leçon permet à travers l'examen d'un certain nombre de produits

présents dans la nature ( eaux, boissons, boissons gazeuses, jus, l'air

…) de passer de l'aspect macroscopique de la matière à la mise en

évidence de ses constituants visibles et invisibles à l'œil nu, ce qui permet

d'introduire la notion de mélange et de classer les mélanges constitués

de liquides ou de liquides et gaz.

Le choix de l'eau dans la plupart des mélanges résulte de sa

caractéristique et son importance.

Les activités supports de l'apprentissage permettront aux apprenants de

répondre aux questions suivantes :

- Qu’est-ce qu’un mélange ?

- Comment faire la distinction entre les mélanges ?

- Quel type de mélange peut-on obtenir en mélangeons plusieurs

liquides ?

- Quel type de mélange constituent ces boissons gazeuses ? et

comment recueillir le gaz contenu dans ces boissons ?


- Différentes solutions (eau argileuse, jus d'orange, jus d'ananas, alcool,

eau salée, eau gazeuse, eau minérale, sirop de menthe, l'huile…);

- Tubes à essai, béchers;

- Ressources numériques.

- Poser une

problématique;

- Formuler et

vérifier des

hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Qu’est-ce qu’un mélange

Cette activité à caractère documentaire vise à présenter quelques

produits et solutions se trouvant dans la nature sous différents aspects

(solide-liquide/ liquide-gaz/ liquide-liquide), distinguer les principaux

constituants à l'œil nu, et reconnaitre leur état physique, ce qui permet

d'introduire la notion de mélange.

- Identifier

le mélange

homogène et

le mélange

hétérogène;

- Classer les

mélanges en

homogènes et

hétérogènes;

2. Les types de mélanges

Cette activité vise à présenter les types de mélanges. Différentes solutions

telles que (eau minérale, un sirop, un jus et autres) seront observées par

les élèves à l'œil nu. La comparaison de l'aspect macroscopique de ces

solutions permet de classer ces solutions en mélange homogène et

hétérogène et de formuler une définition de chacun.

Des exemples d'autres mélanges seront présentés et classés par les élèves.

- Définir un mélange;

- Identifier le mélange homogène et le mélange hétérogène;

- Classer les mélanges en homogènes et hétérogènes.

Objectifs :

Leçon 11 : Mélanges homogèneset mélanges hétérogènes

55

3. Un mélange

de liquides

est-il

homogène ou

hétérogène ?

Cette activité permet de définir le type de mélange obtenu à partir

de deux liquides et d'introduire la notion de miscibilité.

Faire réaliser par les élèves des expériences en mélangeant par

exemple l'eau et l'alcool d'une part puis l'eau et l'huile d'autre part,

l'observation des résultats permettra de ressortir :

- le type de mélange de deux ou plusieurs liquides;

- la notion de liquides miscibles;

- la notion d'émulsion.

La notion de mélange homogène et hétérogène sera éclaircie en

utilisons le modèle particulaire.

- Distinguer des

liquides selon leur

miscibilité;

- Représenter un

mélange à l'aide du

modèle particulaire;

- Développer

l'observation;

- Apprendre à

manipuler en


simple.4. Un mélange

liquide-

gaz est-il

homogène ou

hétérogène ?

Cette activité permet de mettre en évidence l'existence de mélange

liquide-gaz et définir le type de mélange obtenu en choisissant

comme support les boissons gazeuses.

Faire observer par les élèves une boisson gazeuse au repos et à

l'état agité pour déduire l'existence du mélange homogène (liquide-

gaz). Les élèves pourront récupérer le gaz dissous en réalisons une

expérience.


occasion de renforcer les acquis des élèves concernant la classification

des mélanges et la distinction entre les liquides miscibles et non

miscibles.

Évaluation

des acquisLes élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers les



fondamentales qui doivent être acquises et en précisant les

indications nécessaires.


- reconnaitre et classer des mélanges;

- reconnaitre et classer des liquides selon leur miscibilité à

d'autres liquides;

- distinguer miscibilité et émulsion;

- représenter un mélange en utilisant le modèle particulaire;




les remédier.

- Acquis concernant

les mélanges

homogènes et

hétérogènes.

56


12Fiche

Prérequis :- Les corps solides, les liquides et les gaz;

- Le changement d' état (solide-liquide);

- La température et la chaleur;

- Les mélanges.


Cette leçon présente par une étude expérimentale le phénomène de

dissolution, et introduit les notions de solution, de solvant et de soluté.

Les activités supports de l'apprentissage permettront aux apprenants de

répondre aux questions suivantes:

- Peut-on dissoudre toute substance solide dans l’eau?

- Y-a-t-il une limite à la dissolution?

- Peut-on dissoudre un liquide et un gaz dans l’eau?

- La masse totale du solvant et soluté varie-t-elle lors d’une

dissolution?

- La fusion et la dissolution, s’agit-il de la même chose?


- Béchers ; Tubes à essai; Verre à pied; Burette graduée; Soucoupes et

agitateur;

- Dispositif de récupération de gaz;


- Corps solides (sel, morceaux de sucre, sable, glaçons);

- Liquides (eau, alcool, pétrole, eau gazeuse, sirop de menthe, eau de

chaux, l'huile…);

- Sacs en plastique.

- Poser une

problématique;

- Formuler et

vérifier des

hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Qu’est-

ce que la

dissolution

Cette activité présente la dissolution comme un autre mode de préparer

un mélange homogène. Elle définit une solution comme un mélange

homogène composé de deux constituants, l'un majoritaire: le solvant et

l'autre minoritaire : le soluté.

La notion de solution (aqueuse) sera introduite à travers quelques

expériences simples montrant le pouvoir de l'eau à dissoudre certains

corps solides tels que le sel ou le sucre qui constitue chacun le soluté. Ces

expériences permettent également de montrer que certaines substances

ne peuvent être dissoutes dans l'eau, ce qui permet de qualifier ces corps

de solubles ou insolubles.

- Connaître la

dissolution;

- Distinguer le

solvant du

soluté dans une

solution;

- Développer

l'observation;

- Apprendre à

manipuler en

utilisant un

matériel simple.

- Connaitre la dissolution;

- Distinguer le solvant du soluté dans une solution.Objectifs :

Leçon 12 : La dissolution

57

Dans la seconde activité, les élèves proposeront d'autres expériences

simples montrant qu'on ne peut obtenir un mélange homogène en

dissolvant n'importe quelle quantité de substance dans un solvant

(l'eau) pour conclure qu'il y a une limite à la dissolution, ce qui permet de

définir les notions de saturation et solution saturée.

- Développer

l'observation;

- Apprendre à

manipuler en


simple.Dans la troisième activité, les élèves vérifieront par comparaison avec

les solides si les liquides et les gaz peuvent être dissous dans l'eau. Ils

proposeront d'autres expériences simples mettant en jeu différents

liquides et prépareront des mélanges de liquides tels que (Eau- alcool),

(eau-pétrole)…

La dissolution d'un gaz dans un liquide pourra être illustrée par

récupération du gaz d'une boisson gazeuse en utilisant un dispositif

convenable. L'identification du gaz dissous dans une eau minérale

gazeuse pourra se faire grâce au test à l'eau de chaux.

2. La masse

est-elle

conservée

lors d’une

dissolution?

Cette activité vise à vérifier expérimentalement si la masse du solvant et

soluté varie lors d'une dissolution.

Les élèves réaliseront à l'aide d'une balance électronique la mesure de

la masse du solvant (eau) et du soluté (sel) avant et après dissolution. La

comparaison des mesures permet d'avancer l'invariance de la masse lors

d'une dissolution.

3. Fondre ou

se dissoudre

Cette activité permet de corriger les représentations des élèves et leur

confusion vis-à-vis des termes fusion et dissolution.

Une expérience simple utilisant un glaçon et un morceau de sucre placé

séparément dans un sachet et plongé dans de l'eau. La comparaison

des résultats de l'expérience permet de faire la distinction entre la

fusion (changement d'état de la même matière) et la dissolution

(décomposition en petits grains qui se dispersent dans l'eau).

La situation présentée dans le paragraphe Je m'entraine permet de

renforcer les acquis des élèves concernant la dissolution et les notions

qui lui sont liées.

Évaluation

des acquis


exercices présentés en fin de leçon, le professeur devra orienter les élèves

à les traiter en spécifiant les connaissances et habiletés fondamentales

qui doivent être acquises et en précisant les indications nécessaires.

Les élèves doivent en traitant ces exercices:

- Distinguer solution, solvant et soluté;

- Préparer une solution;

- Reconnaitre une solution, solution saturée et comparer des

solutions;

- Mobiliser les connaissances et habiletés acquises dans des



remédier.

- Acquis concernant

le phénomène de

dissolution.

58

Prérequis :- Les changements d'état;- Les mélanges.


Cette leçon vise à étudier les techniques de séparation des

constituants d'un mélange. Dans le cas d'un mélange hétérogène,

deux techniques de séparation peuvent être utilisées: la décantation

et la filtration. Dans le cas du mélange homogène, la séparation

sera faite par une autre technique: La distillation. Ces différentes

techniques feront l'objet d'une étude expérimentale.



- Qu’est-ce qu’une décantation? Comment peut-on la réaliser?

- Qu’est-ce qu’une filtration? Comment peut-on la réaliser?

- Qu’est-ce qu’une distillation? Comment peut-on la réaliser?


- Différentes solutions (jus d'orange ou jus d'ananas, eau salée)

- Tubes à essai, béchers, erlenmeyer, ballon, tube fin

- Papier filtre;

- Entonnoir;

- Ampoule à décanter avec support;

- Chauffe-ballon;

- Dispositif de distillation.

- Poser une

problématique;

- Formuler et

vérifier des

hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Séparation des

constituants

d'un mélange

hétérogène :

La décantation

et la filtration

Cette activité à caractère expérimentale vise à séparer dans une

première étape les constituants d'un mélange (solide-liquide) et

dans une seconde étape les constituants d'un mélange (liquide-

liquide) à travers des expériences simples et réalisables en utilisant

un matériel simple de laboratoire. Les élèves réaliseront séparément

la décantation puis la filtration d'un jus par exemple, et identifient

le principe de chaque technique en spécifiant le nombre de phase

obtenues. Une comparaison entre les deux techniques et les produits

récupérés permet de repérer la technique la plus efficace pour séparer

les constituants d'un mélange hétérogène. Il est nécessaire de signaler

que la filtration d'un mélange (solide-liquide) permet d'obtenir un

mélange homogène, la filtration peut être répétée plusieurs fois pour

obtenir un filtrat plus clair.

La décantation dans le cas d'un mélange (liquide-liquide) non

miscibles sera illustrée en choisissant l'eau et l'huile et en utilisant

une ampoule à décanter. Le nombre de phases obtenues dépend du

nombre de constituants du mélange et de la miscibilité des liquides.

Le liquide le plus dense est le premier à récupérer.

- Connaitre les

deux techniques

de séparation

d'un mélange

hétérogène

(décantation, et

filtration).

- Connaître quelques techniques de séparation d'un mélange (décantation,

filtration et distillation).Objectifs :


13Fiche

Leçon 13 : Séparation des constituants d'un mélange

59

2. Séparation

des constituants

d'un mélange

homogène :

La distillation

Cette activité à caractère expérimentale également vise à séparer

les constituants d'un mélange homogène à travers une expérience

simple et réalisable.

Les élèves pourront dans un premier temps faire une première

simulation en réalisant une distillation simple par chauffage du

filtrat récupéré par filtration d'un jus.

Le dispositif de distillation sera présenté par la suite, les élèves

réaliseront ensemble la distillation de l'eau salée, et reconnaitront

le principe d'une distillation en identifiant les différents élements

du montage, leurs rôle et les deux changements d'état qui se

produisent. L'observation du filtrat permet d'introduire la notion

de corps pur.

Les deux activités représentent une occasion pour montrer

l'importance de ces techniques dans la nature, dans l'épuration, le

traitement de l'eau et dans le domaine industriel pour récupérer

des substances spécifiques à partir de matière brut (raffinage du

pétrole par exemple).


occasion de renforcer les acquis des élèves concernant les

techniques de séparation des mélanges.

- Connaitre la

technique de

séparation d'un

mélange homogène

(distillation);

- Développer

l'observation;

- Apprendre à

manipuler en


simple.

Évaluation

des acquis







- reconnaître et utiliser les techniques de séparation des

mélanges;

- identifier le matériel, les différents éléments du montage

de distillation et leurs rôle;




pour les remédier.

- Acquis concernant

les techniques de

séparation des

mélanges.

60

- Distinguer corps pur et mélange;

- Connaitre les caractéristiques d'un corps pur.Objectifs :

Prérequis :- La température et la chaleur;

- La dissolution;

- Les mélanges, la séparation des mélanges;

- La distillation.


Cette leçon vise à introduire la notion de corps pur et le distinguer

d'un mélange homogène en cherchant ses caractéristiques. L'étude

expérimentale reste un moyen simple et indispensable pour cette

étude. L'évolution de la température lors du changement d'état d'un

corps est un facteur déterminant pour faire cette distinction.



- Comment reconnaitre si un corps est pur?

- Comment varie la température de l'eau lors de sa transformation

de l'état solide à l'état vapeur?


- Différents liquides (eau gazeuse, eau minérale, eau déminéralisée,

eau salée), glace;

- Tubes à essai, béchers;

- Bec bunsen;

- Pince en bois pour tubes à essai;

- Thermomètre;

- Appareil de chauffage;

- Support.

- Poser une

problématique;


des hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. Un liquide

d'aspect

homogène

est-il pur?

Un rappel sur le produit de plusieurs distillations permet de définir un

corps pur.

On laissera le choix aux élèves de proposer le matériel et les produits

pour l'étude expérimentale.

Partons de différents types d'eau (eau gazeuse, eau minérale, eau

déminéralisée), cette activité à caractère expérimentale vise à distinguer

un corps pur d'un mélange. Les élèves se baseront sur le test à l'eau de

chaux et sur le chauffage des liquides pour distinguer le mélange du

corps pur. Les résultats de l'expérience seront exploités collectivement.

On signalera que le corps pur peut être solide, liquide ou gazeux.

- Distinguer corps pur

et mélange.


14Fiche

Leçon 14 : Le corps pur et sescaractéristiques

61

2. Par quoi

peut-on

caractériser

un corps pur?

Cette activité à caractère expérimentale également vise à comparer

un corps pur par rapport à un mélange en suivant l'évolution de la

température lors de sa transformation de l'état solide à l'état vapeur.

Les élèves réaliseront séparément le chauffage d'une eau distillée

et de l'eau salée, suivront chaque minute l'état physique et

représenteront l'évolution de la température en fonction du

temps. L'exploitation collective des résultats permet de déduire les

caractéristiques du corps pur (température de changement d'état

constante) et généraliser ce résultat.

On donnera pour l'eau pure et d'autres corps purs les températures

de fusion et de l'ébullition.

On précisera que la température de changement d'état caractérise un

corps pur et on comparera les températures de deux changements

d'état inverses.


occasion de renforcer les acquis des élèves. L'exploitation des

documents fournis permet de distinguer les corps purs, relever leur

température de changement d'état et faire une comparaison des

comportements de ces corps.

- Connaitre les

caractéristiques d'un

corps pur;

- Développer

l'observation;

- Apprendre à

manipuler en


simple.

Évaluation

des acquis






Les élèves doivent en traitant ces exercices:

- Distinguer un corps pur d'un mélange;

- Reconnaitre et identifier un corps pur;

- Déterminer l'état physique d'un corps pur;




les remédier.

- Acquis concernant le

corps pur.

62

- Connaître les sources de pollution de l'eau;

- Connaître les étapes de traitement des eaux utilisées;

- Proposer des mesures concrètes pour la lutte contre la pollution des eaux.

Objectifs :

Prérequis :- Le cycle de l'eau;

- Les utilisations de l'eau;

- Séparation des constituants d'un mélange.


Cette leçon vise à soulever le problème de la pollution de l'eau

qui constitue une source de grande valeur nécessaire pour la vie

des êtres vivants et met l'accent sur les pratiques négatives liées à

l'activité humaine, agricole et industrielle qui nuisent à la santé et

l'environnement, et sur les mesures à entreprendre pour préserver

cette substance.

Elle présente également les techniques de traitement des eaux pour

rendre l'eau potable et réutiliser les eaux usées tout en mettant en

évidence l'effort du Maroc pour produire cette substance précieuse

nécessaire pour la vie et le développement économique.

Les activités supports de l'apprentissage basées sur une sortie,

une recherche documentaire et visites de terrain permettront aux


- Quelles sont les sources de pollution de l'eau?

- Comment rendre l'eau potable?

- Comment se traitent les eaux usées?

- Comment lutter contre la pollution de l'eau?


- Documents (photos et vidéo sur la pollution des eaux et des

mesures de lutte contre la pollution des eaux);

- Ressources numériques (étapes de traitement des eaux; étapes de

traitement des eaux usées).

- Poser une

problématique;


des hypothèses;

- Utiliser une

démarche;

- Analyser des

données, des

résultats et les

partager;

- Structurer et

mobiliser les

connaissances.

1. les sources

de pollution

de l'eau

Inciter les élèves à l'avance et par groupe à faire une recherche

documentaire sur la pollution de l'eau.

Des documents seront mis à la disposition des élèves, l'exploitation des

documents obtenus sera faite d'une façon collective en classe.

Les élèves doivent relever les activités sources qui sont causes de

dégradation de l'état naturel de l'eau et les constituants responsables

de la pollution et leurs effets ainsi que les sources de pollution.

Un bilan de cette exploitation doit être dressé par les élèves.

- Connaître les

sources de pollution

de l'eau.


15Leçon 15 : Traitements des eaux

Fiche

63

2. Traitement des

eaux

Cette activité met l'accent sur les étapes d'obtention de l'eau

potable à partir des eaux de sources et de traitement des

eaux usées tout en en exploitant les prérequis concernant les

techniques de séparation des constituants d'un mélange.

L'exploitation des ressources numériques sur la production de

l'eau potable dans une station d'épuration et sur le traitement

des eaux usées est une occasion de connaitre pour chaque

type de traitement: les phases de traitement, les opérations,

les techniques modernes et les produits utilisés.

On évoquera l'importance des opérations de traitement sur

la vie, la santé et l'environnement et l'effort du Maroc dans

l'implantation de ces stations de traitement.

- Connaître les étapes

de traitement des

eaux de sources et

des eaux usées;

- Proposer des

mesures concrètes

pour la lutte contre

la pollution des

eaux;

- Apprendre à se

documenter et à

faire une recherche.

3. Quelques mesures

pour lutter contre

la pollution de l'eau

Des documents seront mis à la disposition des élèves sur les

pratiques polluantes et leurs effets.

L'exploitation de ces documents se fera d'une façon collective

en classe. Les élèves doivent relever les bonnes pratiques et

les mesures à entreprendre aux niveaux des citoyens et des

industriels pour lutter contre la pollution des eaux.

Un bilan de cette exploitation doit être dressé par les élèves.

la situation décrite dans le paragraphe Je m'entraine est

une occasion pour les élèves de tester leur apprentissage et

renforcer leurs acquis sur les opérations de traitement des eaux

et les techniques utilisées.

64

Cette partie du programme traite les notions liées au courant électrique continu et à la tension

électrique tout en exploitant les prérequis du cycle primaire. Les fiches qui suivent donnent des

indications d'ordre didactique et méthodologique pour les leçons de cette partie.

Fiches didactiques de la partie : Électricité3

- Connaître l’importance de l’électricité dans la vie quotidienne.Objectifs :

Activités Indications pédagogiquesConnaissances

et techniques

Dans cette leçon, l'enseignant exploitera une situation

problème permettant aux élèves de se poser des

questions comme :

- L’électricité dans notre vie, à quoi sert-elle?

- Quels sont les différents domaines d’utilisation de

l’électricité?

- Quels sont les différents moyens de production et

de distribution de l’électricité?


- Ressources numériques (Animations);

- Photos ou/et documents.



hypothèses;





connaissances.

1. Différents domaines d’utilisation de l’électricité

L'enseignant :

- Déclenchera une situation une situation de départ

posant le problème de l’importance ou non de

l’électricité dans la vie quotidienne.

- Invitera les l'élève à discuter et distinguer entre les

différents domaines d’utilisation d’électricité.

- Aidera les élèves à raisonner, argumenter et organi-

ser les informations utiles.

- Importance de l’électricité dans

l’amélioration des conditions de

vie de l’homme.

2. Production d’électricité

- Cette partie apporte à l'élève, les savoirs essentiels sur

la production d’électricité;

- Les recherches documentaires dans les bibliothèques

et sur le net seront très encouragées.

- Découvrir les différents modes de

production d’électricité;

- Améliorer les habilités de recherche

et d’analyse.

3. Distribution de l’énergie électrique

- A travers des activités d’observation et d’exploitation

documentaire, l'enseignant amènera les élèves …

- Savoir comment l'électricité

est transportée de la centrale

électrique jusqu’à la maison.

1Leçon 1 : L’électricité autour de nous

Fiche

Partie :Électricité

65


2Fiche

- Connaître et identifier les éléments d’un circuit électrique simple;

- Schématiser un circuit électrique en utilisant les symboles conventionnels;

- Réaliser un circuit électrique simple à partir d'un schéma et inversement;

- Définir un dipôle;

- Distinguer les conducteurs des isolants électriques.

Objectifs :

Prérequis :

- Savoir l’importance de l’électricité dans la vie quotidienne.


Dans cette leçon, l'enseignant exploitera une situation problème

permettant aux élèves de se poser des questions comme :

- Quels sont les constituants du circuit électrique d’une

bicyclette?

- Quels sont les éléments d’un circuit électrique simple ?

- Comment schématise-t-on un circuit électrique ?

- Tous les matériaux conduisent-ils de l’électricité ?

- De quoi est constituée une chaîne électrique d’une lampe ?


- Composants électriques (ampoules 1,5V, 4,5V, 6V sur

support, interrupteur, interrupteur à poussoir, diodes, DEL,

moteur, fils de connexion);

- Générateur, pile 1,5V, pile plate;

- Objets isolants et conducteurs (règle; ciseau…);

- Pinces crocodiles;

- Ampoule 60W.



hypothèses;





connaissances.



matériel;



simple.

1. Eléments

d’un circuit

électrique

simple

- L'enseignant mettra à la disposition des élèves quelques

composants électriquesl;

- L'enseignant aidera les élèves à découvrir et à identifier le

rôle de chaque composant électriquel;

- Un composant électrique

constitué de deux bornes

est appelé dipôle.

Leçon 2 : Le circuit électrique simple

66

2. Le circuit

électrique

simple

L'enseignant aidera les élèves à :

- Réaliser un circuit électrique simple permettant

d’allumer une lampe;

- Suivre un protocole donné;

- Raisonner, argumenter et pratiquer une démarche

expérimentale.

- Un générateur est nécessaire

pour qu’une lampe éclaire;

- En présence d’un générateur,

le circuit doit être fermé

pour qu’il y a circulation d’un

courant.

3. Schématisation d’un circuit électrique

A travers des activités d’observation et d’expérimentation,

l'enseignant amènera les apprenants à :

- Faire le schéma normalisé d’un circuit électrique en

respectant les conventions.

- Réaliser un circuit électrique à partir d’un schéma.

- Découvrir les symboles

normalisés des différents

dipôles;

- Suivre la démarche de

représentation d’un circuit

électrique.

4. Conducteurs et isolants

- Permettre aux élèves de valider une hypothèse sur le

caractère conducteur ou isolant d’un matériau à travers

une étude expérimentale.

- Certains matériaux sont

conducteurs; d’autres sont

isolants;

- Un interrupteur ouvert se

comporte comme un isolant;

un interrupteur fermé

se comporte comme un

conducteur.

5. Application : chaîne

conductrice d’une lampe

- A travers une activité d’observation et d’exploitation

documentaire, l'enseignant aidera les élèves à tracer le

chemin suivi par le courant électrique lors de son passage

dans une lampe.

- Identifier la chaîne

conductrice d’une lampe.

Évaluation

des acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage

à travers les exercices présentés en fin de leçon, le

professeur devra orienter les élèves à les traiter en

spécifiant les connaissances et habiletés fondamentales

qui doivent être acquises et en précisant les indications

nécessaires.


- reconnaitre un circuit électrique simple, ses différents

élements, leurs symboles et leurs rôles;

- schématiser un montage ou le réaliser;

Le professeur devra relever les difficultés liées l'apprentis-

sage pour les remédier.

- Acquis concernant le circuit

électrique simple.

67

- Connaître les deux types de montage électrique;

- Réaliser et schématiser le montage en série et en dérivation de deux lampes;

- Connaître l’intérêt du montage en dérivation.

Objectifs :

Prérequis :- Réaliser et schématiser un circuit électrique.


Dans cette leçon, l'enseignant pourra partir d’une

situation problème permettant aux élèves de se poser

des questions comme :

- Comment les lampes du lampadaire sont-elles

montées?

- Qu’est-ce qu’un montage électrique en série?

- Qu’est-ce qu’un montage électrique en dérivation?


- Ampoules 4,5 V, 6 V sur support;

- Interrupteur;

- Fils de connexion;

- Générateur 6 V;

- Piles 4,5 V;

- Pinces crocodiles.



hypothèses;





connaissances;


- Se familiariser avec le matériel;



1. Montage

électrique

en série

Lors de cette activité à caractère expérimental,

l'enseignant orientera le élèves à :

- Réaliser un montage en série;

- Schématiser le montage en série en respectant les

conventions;

- Rechercher l’influence de l’ordre des dipôles et leur

comportement dans le de montage en série.

- Les dipôles constituant le

circuit en série ne forment

qu’une seule boucle;

- Dans un circuit en série,

les dipôles ne sont pas

indépendants les uns des

autres et l’ordre n’influence

pas leur fonctionnement;





2. Montage électrique

en dérivation

Lors de cette activité à caractère expérimental également,

l'enseignant orientera le élèves à :

- Réaliser un montage en dérivation;

- Déterminer les caractéristiques d’un montage en

dérivation;

- Faire le schéma normalisé d’un circuit avec une

dérivation;

- Raisonner et argumenter.

- Dans un circuit en dérivation,

les différentes boucles

sont indépendantes et le

générateur les alimente

séparément;

- Une installation domestique

classique est constituée

d’appareils en dérivation.

3Fiche


Leçon 3 : Montage en série Montage en dérivation

68

Évaluation

des acquis

Les élèves seront orientés à tester leur apprentissage à travers






- Reconnaitre le type d'un montage électrique et le

schématiser;

- Expliquer et analyser ce qui se passe dans un circuit en

série ou en dérivation.


pour les remédier.

- Acquis concernant les

montages en série et en

dérivation.

69


Prérequis :- Le circuit électrique simple;

- Montage en série et en dérivation;

- Connaître les sources de courant électriques continues;



- Connaître la notion de tension électrique et son unité;

- Savoir utiliser l’ampèremètre et le voltmètre pour mesurer l’intensité du courant et la tension dans un circuit électrique.

Objectifs :


Dans cette leçon, l'enseignant pourra partir d’une

situation problème permettant aux élèves de se

poser des questions comme :

- Comment les voitures électriques changent-

elles de vitesse et de sens de mouvement?

- Quelles sont les sources de courant continu?

- Le courant électrique a-t-il un sens? Si oui

quel est le sens conventionnel de ce courant?

- Comment peut-on définir et mesurer

l’intensité du courant continu?

- Qu’est ce qu’une tension électrique et

comment la mesurer?


- Ampoules 1,5V; 4,5V; 6V sur support;

- Interrupteur;


- Générateur 6V;

- Piles 1,5V; 4,5V; 9V ;

- Moteur sur support avec hélice;

- Diode sur support;


- Multimètre numérique;

- Ampèremètre et voltmètre à aiguille;

- Photos de sources de courants (prise de

courant, batterie, pile plate, dynamo,

générateur, panneau solaire…).


- Formuler et vérifier des hypothèses;


- Analyser des données, des résultats et

les partager;


connaissances;



- Apprendre à manipuler en utilisant un

matériel simple.

4 Leçon 4 : Courant électrique et tension électrique

Fiche

70

1. Les sources de courant continu

A partir de constats frappants, pris dans la vie

quotidienne, l'enseignant aidera les élèves à

découvrir les différentes sources de courant

continu.

- Les piles, les batteries, les panneaux

solaires…sont des sources de courant

continu.

2. Le sens conventionnel du courant continu

L'enseignant aidera les élèves à formuler une

hypothèse en exploitant l'expérience du

mouvement de rotation d'un moteur pour aboutir

au fait que le courant électrique a un sens.

Dans la même logique et en adoptant une

démarche expérimentale, l’emploi d’une diode

et d’une lampe témoin branchées en série avec

un générateur permettra de déterminer le sens

conventionnel du courant continu.

- Le courant électrique a un sens qui

dépend du branchement des bornes

positives et négatives du générateur;

- Suivre un protocole donné;

- Faire un schéma, en respectant les

conventions;

- Le fonctionnement d’une diode

illustre le fait que le courant circule

de la borne (+) vers la borne (-) du

générateur.

3. Intensité du courant électrique continu

A travers une activité expérimentale, l'enseignant

amènera les élèves à remarquer l’influence

de nombre des lampes montées en série sur

leur éclat afin de définir l’intensité du courant

continu.

- L’intensité du courant continu est le

débit d’électricité qui passe dans un

fil électrique, notée I et s’exprime en

ampère (A);

- Savoir mesurer une intensité de

courant à l'aide d'un ampèremètre.

4. Mesure de l’intensité du courant électrique continu

Cette activité à caractère expérimental permettra

aux élèves de réaliser la mesure de l'intensité du

courant. Au cours de cette activité, les élèves se

familiariseront avec les instruments de mesure

(ampèremètre ou multimètre) et apprendront à

les utiliser correctement.

L'enseignant devra mettre à la disposition de

chaque groupe d'élèves un ampèremètre et

donner les indications et les consignes pour

les aider à faire de bonnes mesures tout en

évoquant l'erreur qui accompagne la mesure.

- Savoir mesurer une intensité de

courant à l'aide d'un ampèremètre.

5. La tension électrique

- Cette activité mettra l'accent sur la tension

entre deux points dans un circuit electrique en

comparant l'état electrique de ces deux points;

- L'enseignant mettra en œuvre un protocole

expérimental mettant en évidence cette

grandeur en comparant l’éclat d’une lampe

lorsqu’elle montée successivement aux bornes

de deux piles différentes. Cette comparaison

permettra de différencier l'état electrique des

deux points et définir la grandeur : tension

electrique;

- On associera à cette grandeur l'unité Volt et on

donnera ses multiples et sous multiples;

- La mesure de la tension fera l'objet d'une

activité expérimentale en utilisant un voltmètre

ou un multimètre numérique.

- Détermination de la tension entre

deux points d’un circuit;

- L’intensité de courant augmente

lorsque la tension augmente;

- L’unité de la tension électrique est le

volt (V);

- Savoir mesurer une tension l'aide d'un

voltmètre.

71

- Au cours de cette activité, les élèves se familiariseront avec les

instruments de mesure (voltmètre ou multimètre) et apprendront à

les utiliser correctement;

- L'enseignant devra mettre à la disposition de chaque groupe élèves

un voltmètre et donner les indications et les consignes pour les aider

à faire de bonnes mesures tout en évoquant l'erreur qui accompagne

la mesure.

Évaluation

des acquis





nécessaires.


- Faire l'analyse d'un circuit électrique en utilisant les propriétés du

courant électrique continu;

- utiliser correctement un ampèremètre et un voltmètre (digital

ou à aiguille).


remédier.

- Acquis concernant

le courant électrique

continu.

72


5Fiche

Prérequis :- Le courant électrique continu.

- Connaître le symbole et l’unité de la résistance;

- Mesurer la valeur de la résistance d’un résistor;

- Déterminer la valeur d’une résistance en utilisant le code international des couleurs;

- Connaître le rôle d’un résistor dans un circuit.

Objectifs :


Dans cette leçon, l'enseignant pourra partir d’une situation

problème permettant aux élèves de se poser des

questions comme :

- Quel est le rôle des résistances utilisées dans les

radiateurs électriques ou avec les D.E.L?

- Pourquoi le conducteur ohmique (résistor) est-il

appelé à tort résistance?

- Comment appelle-t-on l’appareil utilisé pour mesurer

une résistance et comment faut-il le brancher?

- Quelle est l’influence de la résistance sur l’intensité de

courant?



- Interrupteur;


- Générateur 6V;

- Piles 1,5V; 4,5V; 9V ;

- Conducteurs ohmiques de différentes résistances sur

supports;

- Résistances (élements);


- Multimètres numériques;

- Code de couleurs.



hypothèses;





connaissances;





Leçon 5 : La résistance électrique

73

1. Notion de

la résistance

électrique

Cette activité à caractère expérimental consistera à :

- Étudier un circuit electrique comportant un

conducteur ohmique et une lampe. L'enseignant

orientera les élèves à observer et comparer l’éclat

de la lampe avant et après l’ajout du conducteur ce

qui permet de caractériser le conducteur ohmique

et d'introduire la notion de résistance electrique et

définir son unité;

- Déterminer l’influence de la résistance sur

l’intensité de courant dans un circuit électrique.

On montrera d'avantage cette influence en

utilisant des conducteurs ohmiques de différentes

résistances.

- Un conducteur ohmique est

un dipôle caractérisé par sa

résistance qui reflète son

comportement dans un circuit

electrique;

- L’Ohm (Ω) est l’unité de la

résistance électrique dans le


2. Mesure de

la résistance

électrique

- Cette activité à caractère expérimental permettra

aux élèves de réaliser la mesure directe de la

résistance d'un conducteur ohmique. Au cours

de cette activité, les élèves se familiariseront

avec l'instrument de mesure (Ohm-mètre) et

apprendront à l'utiliser correctement. La mesure

se fera pour différents conducteurs ohmiques;

- L'enseignant devra mettre à la disposition de

chaque groupe d'élèves un Ohm-mètre et donner

les indications et les consignes pour les aider à

faire de bonnes mesures tout en évoquant l'erreur

qui accompagne la mesure.

- Savoir mesurer une résistance

l'aide d'un Ohm-mètre.

3. Détermination

de la valeur

d’une résistance

par le code des

couleurs

Les élèves seront orientés par l'enseignant pour :

- Observer et extraire d’un document les

informations montrant la correspondance entre les

chiffres et les couleurs des anneaux;

- Mettre en œuvre un raisonnement et une méthode

pour déterminer la valeur d’une résistance.

- Détermination théorique de

valeur d’une résistance par le

code de couleurs.

4. Influence de

la valeur de la

résistance sur

l’intensité de

courant

- Lors de cette activité, les élèves seront amenés à

formuler des hypothèses, proposer et mettre en

œuvre un protocole expérimental permettant de

voir l’influence de la résistance sur la valeur de

l’intensité du courant électrique. Le travail se fera

en groupes.

- L’intensité du courant

électrique dépend de la valeur

de la résistance;

- Plus la résistance est grande,

plus l’intensité du courant

électrique est petite.

5. Influence de

la place d’un

résistor dans un

circuit

Lors de cette activité, les élèves seront amenés à valider

une hypothèse, proposer et mettre en œuvre un

protocole expérimental permettant de voir l’influence

de la place d’un résistor dans un circuit électrique. sur la

valeur de l’intensité du courant électrique. Le travail se

fera en groupes.

- La place d’un conducteur

ohmique dans un circuit en

série n’a pas d’influence sur

l’intensité de courant.

74

Évaluation des acquis





nécessaires.


- expliquer le comportement, l'influence et le rôle d'un conducteur

ohmique dans un circuit électrique;

- utiliser correctement un Ohm-mètre et le code des couleurs.


remédier.


résistance électrique.

75

6Fiche

Prérequis :

- Le courant électrique continu;

- La tension électrique;

- La résistance électrique.

- Connaître et utiliser la loi des nœuds ;

- Connaître et utiliser la loi d’additivité des tensions;

- Connaître l’unicité de l’intensité de courant dans un circuit en série;

- Connaître l’unicité de la tension dans un circuit en dérivation.

Objectifs :



problème permettant aux élèves de se poser des questions

comme :

- Quelles sont les lois qui régissent les intensités de

courant et les tensions aux bornes des lampes d’un

lustre?

- Les tensions entre les bornes des dipôles en dérivation

sont-elles identiques?

- Pourquoi est-ce dangereux de brancher trop d’appareils

sur une même prise?

- Comment l’intensité du courant évolue-t-elle au sein

d’un circuit en série?

- Quelle est la relation entre les tensions aux bornes de

dipôles montés en série?



- Interrupteur;


- Générateur 6V;

- Piles 1,5V; 4,5V; 9V;

- Conducteurs ohmiques de différentes résistances sur

supports;


- Multimètres numériques.



hypothèses;





connaissances;



matériel;



Leçon 6 : Loi des nœuds Loi d’additivité des tensionsPartie :

Électricité

76

1. Lois d’un

circuit en

dérivation

- Cette activité mettra l'accent sur les lois qui gèrent la tension

et l'intensité du courant dans un circuit en dérivation. L'étude

expérimentale sera essentielle dans cette activité. Les élèves

réaliseront en groupes les expériences en exploitant un

montage en dérivation comportant un générateur, deux lampes

ou deux conducteurs ohmiques. La mesure de l'intensité du

courant dans chaque dérivation et la comparaison de ces

intensités en deux nœuds différents d'une part et la mesure

des tensions aux bornes des différents dipôles d'autre part

permettra de ressortir l'unicité de la tension et la loi des noeuds.

- L'enseignant devra mettre à la disposition de chaque groupe

élèves le matériel nécessaire, donner les consignes de travail,

suivre les manipulations et organiser l'exploitation des résultats.

- La tension électrique

est la même aux bornes

de deux dipôles en

dérivation;

- La somme des intensités

de courant qui arrivent

à un nœud est égale à la

somme des intensités de

courant qui en sortent.

2. Lois d’un

circuit en

série

- Cette activité mettra l'accent sur les lois qui gèrent la tension et

l'intensité du courant dans un circuit en série. L'étude expérimentale

sera essentielle dans cette activité. Les élèves réaliseront en groupes

les expériences en exploitant un montage en série comportant un

générateur, des lampes ou des conducteurs ohmiques. La mesure

de l'intensité du courant et des tensions aux bornes des différents

dipôles permettra de ressortir d'une part l'unicité de l'intensité du

courant et d'autre part la loi d'additivité des tensions entre deux

points quelconques du circuit.

- L'enseignant devra mettre à la disposition de chaque groupe

d'élèves le matériel nécessaire, donner les consignes de travail,

suivre les manipulations et organiser l'exploitation des résultats.

- L’intensité du courant est

la même en tout point

d’un circuit en série;

- La tension entre les

bornes du générateur

est égale à la somme des

tensions entre les bornes

des autres dipôles.

Évaluation

des acquis







- Faire l'analyse d'un circuit électrique en série ou en dérivation

pour déterminer une intensité ou une tension;

- appliquer correctement la loi des nœuds et la loi d'additivité

des tensions.


les remédier.


loi des nœuds et la loi

d'additivité des tensions.

77

7Fiche


Prérequis :- Le courant électrique continu;

- La tension électrique;

- La résistance électrique;

- Loi des courants.

- Rechercher une panne dans un circuit simple;

- Connaître le court-circuit et ses dangers;

- Connaître le rôle préventif du fusible;

- Connaître quelques dangers du courant électrique et les précautions à prendre pour les éviter.

Objectifs :



problème permettant aux élèves de se poser des questions

comme :

- Quels sont les dangers du courant électrique et comment

s’en protéger ?

- Comment détecter une panne dans un circuit électrique ?

- Que se passe-t-il lorsqu’on relie les bornes d’un composant

par un fil conducteur ?

- Quels sont les dangers d’un court-circuit ?

- Quel est la signification des pictogrammes placés sur les

appareils et les installations électriques ?

- Quelles sont les précautions à prendre pour éviter les

dangers du courant électrique ?


- Ampoules 4,5V; 6V sur support;

- Interrupteur;


- Générateur 6V;

- Piles 4,5V; 9V ;


- Fusibles;

- Multimètres numériques;

- Paille de fer;

- Photos/documents/ animations (pictogrammes de

dangers; dangers de courants).



hypothèses;





connaissances;



matériel;



simple.

Leçon 7 : Lutte contre les dangers du courant électrique

78

1. Chercher une panne dans un circuit électrique

A travers des activités d’observation et d’expérimentation

l'enseignant amènera les élèves à :

- Pratiquer une démarche mettant en jeu un circuit

électrique contenant un composant défectueux.

- Identifier la panne à l’aide d’une lampe témoin.

- Exprimer à l’écrit ou à l’oral, les étapes d’une méthode

de diagnostique.

- Une panne peut avoir pour

origine l’un des composants

du circuit, on peut la localiser

en utilisant une lampe

témoin.

2. Le court-circuit Cette activité mettra l'accent sur la notion de court-circuit.

Il s’agit d'identifier avec l'ensemble de la classe, la situation

de court-circuit, de façon pratique, en reliant les bornes

d’un composant par un fil conducteur.

L'enseignant aidera les élèves à mesurer et comparer

l’intensité de courant avant et après un court-circuit.

L'enseignant devra aborder les dangers que présentent un

court-circuit et les risques qui en découlent. Dans ce sens,

il est déconseillé, en situation de classe ou autre, de court-

circuiter un générateur ou n'importe quel autre appareil.

- L’intensité de courant est

très grande lors d’un court-

circuit;

- Le court-circuit peut

détériorer les composants

du circuit ou provoquer un

incendie.

3. Rôle du fusible - Cette activité mettra l'accent sur le rôle d'un fusible.

L'enseignant doit disposer d'un matériel adéquat

(générateur de tension réglable, lampe, ampèremètre et

fusible) pour réaliser l'expérience.

- L'étude se fera en classe entière, elle permettra dans un

premier temps de reconnaitre le constituant d'un fusible.

Les élèves réaliseront ensuite un circuit électrique en

série et suivront un protocole donné et seront orientés

à observer et argumenter pour déterminer le rôle du

fusible

- Le fusible protège les

circuits électriques lorsque

l’intensité de courant

dépasse une valeur bien

déterminée.

4. Quelques dangers du courant électrique

- A partir de constats frappants de la vie courante,

l'enseignant discutera en classe un document soulevant

le problème de l’électrisation et de l’électrocution.

- L'enseignant aidera les élèves à exprimer leurs points

de vue pour connaitre l’électrisation et l’électrocution et

identifier clairement la différence entre les deux types de

dangers.

- L’électrocution est la mort

consécutive à l’électrisation.

5. Quelques précautions

à prendre

- Cette activité à caractère documentaire vise à exploiter

des situations mettant en jeu des dangers liés au courant

electrique. L'enseignant aidera les élèves à extraire d’un

document les informations relatives aux précautions à

prendre pour éviter les dangers du courant électrique.

- Une recherche documentaire reste à envisager pour

mettre en évidence d'avantage les consignes de sécurité

à respecter pour se protéger de ces dangers.

- Identifier les risques et

respecter les règles de

sécurité.

79

Évaluation

des acquis







- détecter une panne et protéger un appareil;

- reconnaitre un danger du courant électrique;

- appliquer des mesures de sécurité pour éviter les dangers du

courant.


les remédier.

- Acquis concernant les

dangers du courant

électrique.

3ème année du cycle secondaire collégial

MathsGUIDE DE L’ENSEIGNANT

Auteurs :Moulay Mohamed OUAHIDI

Mounir ELAOUFI

DAR NACHR AL MAARIFA